变压吸附制氧一般性技术原理介绍

基本概念及吸附分离机理

吸附分离是一种由多组分流体（气体或液体）混合物与吸附剂固体表面充分接触，且混合物组分与吸附剂表面之间存在着不同的作用力，从而使作用力较强的组分在吸附剂表面吸附富集并与作用力较弱的组分产生分离的过程。

变压吸附技术是通过压力的变化而使混合气体在吸附剂中吸附和脱附交替进行的循环过程。是一种先进的气体分离技术，目前已广泛地应用于空气干燥和氮/氧分离、氢气的回收和纯化、碳氢化合物的分离和纯化，合成氨的水煤气中CO2等杂质的脱除以及CO2和CO的纯化等工业过程。

吸附剂（分子筛）：吸附剂对物质的吸附通常分为物理吸附和化学吸附，物理吸附的作用力主要是范德华作用力和静电场力；它比化学键弱得多，一般低于10-15kcal/mol，所以其过程可以是可逆的。变压吸附空分制氧过程中氮和氧的分离是利用吸附剂的物理吸附分离特性，即利用不同吸附组分在吸附剂孔隙中吸附作用力或吸附速率的不同而达到分离目的，而且这种吸附能力随气体的压力（或浓度）的变化而有明显变化。

吸附分离机理
根据变压吸附过程对气体组分的分离机理，吸附剂可分为动力学选择性吸附剂和平衡选择性吸附剂两种。动力学选择性吸附剂（如炭分子筛）是利用吸附质分子在吸附剂微孔中扩散速率的差别进行分离，空分中主要应用于制氮，而平衡选择性吸附剂（如沸石分子筛）则是利用吸附质分子在其空隙中作用力大小来进行分离，空分中主要应用于制氧。