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氮和氧都具有四極矩,但氮的四極矩(0.31?)比氧的(0.10?)大得多,因此氮?dú)庠诜惺肿雍Y上的吸附能力比氧氣強(qiáng)(氮與分子篩表面離子的作用力強(qiáng),如圖1所示)
氮和氧都具有四極矩,但氮的四極矩(0.31?)比氧的(0.10 ?)大得多,因此氮?dú)庠诜惺肿雍Y上的吸附能力比氧氣強(qiáng)(氮與分子篩表面離子的作用力強(qiáng),如圖1所示)。因此,當(dāng)空氣在加壓狀態(tài)下通過(guò)裝有沸石分子篩吸附劑的吸附床時(shí),氮?dú)獗环肿雍Y吸附,氧氣因吸附較少,在氣相中得到富集并流出吸附床,使氧氣和氮?dú)夥蛛x獲得氧氣。當(dāng)分子篩吸附氮?dú)庵两咏柡秃螅V雇諝獠⒔档臀酱驳膲毫?,分子篩吸附的氮?dú)饪梢越馕鰜?lái),分子篩得到再生并重復(fù)利用。兩個(gè)以上的吸附床輪流切換工作,便可連續(xù)生產(chǎn)出氧氣。 圖1、變壓吸附氣體分離基本原理示意圖 氬氣和氧氣的沸點(diǎn)接近,兩者很難分離,一起在氣相得到富集。因此變壓吸附制氧裝置通常只能獲得濃度為90%~95%的氧氣(氧的極限濃度為95.6%,其余為氬氣),與深冷空分裝置的濃度99.5%以上的氧氣相比,又稱富氧。 ★ 變壓吸附空分制氧裝置工藝簡(jiǎn)述 從上述原理可知,變壓吸附空分制氧裝置的吸附床必須至少包含兩個(gè)操作步驟:吸附和解吸。因此,當(dāng)只有一個(gè)吸附床時(shí),產(chǎn)品氧氣的獲得是間斷的。為了連續(xù)獲得產(chǎn)品氣,通常在制氧裝置中一般都設(shè)置兩個(gè)以上的吸附床,并且從節(jié)能降耗和操作平穩(wěn)的角度出發(fā),另外設(shè)置一些必要的輔助步驟。 每個(gè)吸附床一般都要經(jīng)歷吸附、順向放壓、抽空或減壓再生、沖洗置換和均壓升壓等步驟,周期性地重復(fù)操作。在同一時(shí)間,各個(gè)吸附床則分別處于不同的操作步驟,在計(jì)算機(jī)的控制下定時(shí)切換,使幾個(gè)吸附床協(xié)同操作,在時(shí)間步伐上則相互錯(cuò)開,使變壓吸附裝置能夠平穩(wěn)運(yùn)行,連續(xù)獲得產(chǎn)品氣。 |
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