變壓吸附制氧一般性技術原理介紹

基本概念及吸附分離機理

吸附分離是一種由多組分流體（氣體或液體）混合物與吸附劑固體表面充分接觸，且混合物組分與吸附劑表面之間存在著不同的作用力，從而使作用力較強的組分在吸附劑表面吸附富集并與作用力較弱的組分產生分離的過程。

變壓吸附技術是通過壓力的變化而使混合氣體在吸附劑中吸附和脫附交替進行的循環過程。是一種先進的氣體分離技術，目前已廣泛地應用于空氣干燥和氮/氧分離、氫氣的回收和純化、碳氫化合物的分離和純化，合成氨的水煤氣中CO2等雜質的脫除以及CO2和CO的純化等工業過程。

吸附劑（分子篩）：吸附劑對物質的吸附通常分為物理吸附和化學吸附，物理吸附的作用力主要是范德華作用力和靜電場力；它比化學鍵弱得多，一般低于10-15kcal/mol，所以其過程可以是可逆的。變壓吸附空分制氧過程中氮和氧的分離是利用吸附劑的物理吸附分離特性，即利用不同吸附組分在吸附劑孔隙中吸附作用力或吸附速率的不同而達到分離目的，而且這種吸附能力隨氣體的壓力（或濃度）的變化而有明顯變化。

吸附分離機理
根據變壓吸附過程對氣體組分的分離機理，吸附劑可分為動力學選擇性吸附劑和平衡選擇性吸附劑兩種。動力學選擇性吸附劑（如炭分子篩）是利用吸附質分子在吸附劑微孔中擴散速率的差別進行分離，空分中主要應用于制氮，而平衡選擇性吸附劑（如沸石分子篩）則是利用吸附質分子在其空隙中作用力大小來進行分離，空分中主要應用于制氧。