1960年Skarstrom提出PSA專(zhuān)利，他以5A沸石分子篩為吸附劑，用一個(gè)兩床PSA裝置，從空氣中分離出富氧，該過(guò)程經(jīng)過(guò)改進(jìn)，于60年代投入了工業(yè)生產(chǎn)。80年代，變壓吸附技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用取得了突破性的進(jìn)展，主要應(yīng)用在氧氮分離、空氣干燥與凈化以及氫氣凈化等。
變壓吸附空分制氧始創(chuàng)于20世紀(jì)60年代初(Skarstrom, 1960; Guerin de Montgarenil & Domine, 1964)，并于70年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。在此之前,傳統(tǒng)的工業(yè)空分裝置大部分采用深冷精餾法(簡(jiǎn)稱(chēng)深冷法)
四十多年來(lái)變壓吸附空分制氧技術(shù)的研究進(jìn)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是空分制氧吸附劑和其吸附理論的研究方面，二是空分制氧工藝循環(huán)過(guò)程的研究方面(Sircar,1994;Ruthven.Farooq&Knaebel, 1994)。國(guó)內(nèi)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究盡管起步較早，然而在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)發(fā)展相對(duì)較緩
變壓吸附既然沿著吸附等溫線(xiàn)進(jìn)行，從靜態(tài)吸附平衡來(lái)看，吸附等溫線(xiàn)的斜率對(duì)它的是影響很大的，在溫度不變的情況下，壓力和吸附量之間的關(guān)系，如圖1所示，圖1中PH表示吸附壓力，PL表示解吸（減壓后）壓力，這時(shí)PH與PL所應(yīng)的吸附量的差，實(shí)質(zhì)上是有效吸附量，以Ve表示之。顯然，直線(xiàn)型吸附等溫線(xiàn)的有效吸附量比曲線(xiàn)型（Langmuir型）的要來(lái)得大。
吸附劑再生
在降壓時(shí)，吸附劑吸附的氧氣解吸出來(lái)，通過(guò)塔底逆放排出，經(jīng)吹洗后，吸附劑得以再生。完成再生后的吸附劑經(jīng)均壓升壓和產(chǎn)品升壓后又可轉(zhuǎn)入吸附。兩塔交替使用，達(dá)到連續(xù)分離空氣制氮的目的
膜技術(shù)可以為空氣分離提供替代的、低能耗的方法。例如，在環(huán)境或溫暖溫度下操作的聚合膜可以產(chǎn)生富氧空氣（25-50%氧氣）。陶瓷膜可以提供高純度的氧氣（90%或更多），但需要更高的溫度（800-900℃）才能工作。這些陶瓷膜包括離子傳輸膜（ITM）和氧傳輸膜（OTM）。膜氣體分離是用來(lái)提供貧氧和富氮?dú)怏w，而不是空氣，以填補(bǔ)燃料箱的噴氣式客機(jī)，從而大大減少了意外火災(zāi)和爆炸的機(jī)會(huì)。相反，膜氣體分離被用來(lái)為飛行員提供富氧空氣在高空飛行的飛機(jī)上沒(méi)有加壓艙。
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