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1、变压吸附制氧机吸附器结构研究进展化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2007年第26卷第11期变压吸附制氧机吸附器结构研究进展张辉,刘应书,刘文海,张德鑫,翟晖(北京科技大学机械工程学院,北京100083)摘要:介绍了变压吸附制氧机中吸附器的内部结构,分流板,分子筛布局与装填方式,压料部件与装配等内容,对影响制氧机性能的因素进行了剖析和论述,探讨了变压吸附制氧机设计中关键影响因素和技巧.关键词:变压吸附;制氧机;吸附器;分流板;分子筛中图分类号:TQ116.14文献标识码:A文章编号:1000—6613(2007)
2、11—1602—08ProspectofthestructureofoxygengeneratingadsorberbypressureswingadsorptionZHANGHui,LIUYingshu,LIUWenhai,ZHANGDexin,ZHAIHui(SchoolofMechanicalEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijng100083,China)Abstract:Theinnerstructureofadsorber,flowdistributor,arrangemen
3、tandpackingstyleofmolecularsieve,impactingcomponentsofpackingbedareintroduced.Thefactorsthathaveeffectsontheperformanceofoxygengeneratingsystembypressureswingadsorptionareanalyzedanddiscussed,andsomekeyskillsandlessonsaresharedinthedesignoftheoxygengeneratingequipment.Keywords:pressu
4、reswingadsorption;oxygenconcentrator;adsorber;flowdistributionplate;molecularsieve自20世纪70年代以来,分子筛吸附性能的提高促进了变压吸附制氧的迅猛发展,使其在医疗保健,隧道施工,高原作业,航天航海,钢铁冶炼,有色冶金,石油化工,环境保护等各个领域发挥了重要的作用.由于变压吸附过程具有灵活,方便,自动化操作,投资少,能耗低等诸多优点,国际各大气体公司,如美国普莱克斯(Praxair)公司,美国空气制品与化学品公司(APCI),美国联碳公司(UCC),德国林德(Linde)公司,德
5、国梅塞尔(Messer)公司,法液空(AirLiquide),日本酸素株式会社(NipponSansoCorporation),日本三菱重工(MitsubishiHeavyIndustries),中国天一科技股份有限公司等相继投入大量人力与物力,对变压吸附制氧工艺进行开发研究.变压吸附制氧技术正逐步向大规模化进军,在中小规模制氧领域有取代深冷法制氧的趋势.但是,随着制氧规模的不断扩大,分子筛性能的发挥受到了严重的影响,制氧机的能耗问题越来越严重,其主要影响因素是吸附器的结构.结构设计不合理,容易造成分子筛进水,气流分布不均,死空间,边流效应,吸附层提前"穿透",
6、分子筛粉化等现象,使得分离效果下降,产氧浓度降低.因此,如何优化吸附器的结构,充分发挥分子筛的吸附分离性能已成为制氧界关注的焦点.本文作者将对变压吸附制氧机吸附器内部结构,导流器,分流板,分子筛装填方式,压料部件,装配等进行详尽的论述.1吸附器结构目前,化工企业和钢铁企业的中大规模制氧已趋向采用变压吸附流程,在吸附器结构方面,主要包括立式,卧式,径流式3种.而微型制氧吸附器结构形式较为灵活,立式和卧式结构对制氧效果影响不大,主要从体积和重量方面考虑改进吸附器内部结构.合理的吸附器结构能够保证气流的均匀分布,最大限度地发挥分子筛的吸附性能;防止分子收稿日期2007
7、一O5—3O:修改稿日期2007一O7一O6.第一作者简介张辉(1976一),男,博士,讲师.电话010—62332751E—mailzhanghui56@meustb.edu.Cll.第l1期张辉等:变压吸附制氧机吸附器结构研究进展?1603?筛在周期性的气流波动下发生磨损粉化;同时,防止分子筛受到水分,气态酸,油气等的侵蚀.对于中大规模制氧机,合理的结构设计可以节约分子筛的用量,降低能耗,提高产品氧气浓度,为企业带来巨大的经济效益.吸附器内部结构的设计主要包括床层的确定和各种辅助结构,如导流器,分流板,床层布置,压料部件等.1.1立式轴向流结构立式轴向流结构
8、是目前大部分中小型制氧机
