变压吸附制氧技术的研究

变压吸附制氧技术的研究

论文摘要

变压吸附(PSA)制氧技术日趋成熟,已成为一种重要的制氧方法,尤其是在中小型制氧装置中有可观的运用前景。本文设计制造了一套微型两塔变压吸附制氧实验装置,根据此装置,研制了一套相应的单片机控制系统,并设计出了不同制氧流程控制的软件。本文用研制出的变压吸附制氧装置进行了制氧实验的研究,研究结论如下:(1)在进气流量一定时,吸附塔出气端的氧气浓度随吸附压力的增加先增加后降低,并存在一个最佳吸附压力;进气流量不同,吸附压力相同时对应的吸附塔出气端的氧气的浓度变化不大。(2)吸附塔出气压力相同时,出气流量越大,氧气浓度达到最高值的时间就越短;出气流量一定,出气压力不同时对氧气浓度的影响不明显。(3)在吸附压力为0.4MPa,进气流量为2.5m3/h,出气流量为0.3m3/h时,该实验装置的最佳时间参数为:充压为15s、吸附为55s、冲洗为8s、均压为10s、排气≥35s。(4)采用两端均压方式总体上比单一均压方式效果更好,而采用出气口均压方式生产的氧气浓度高于进气口均压方式。(5)采用保压工艺时,制氧效果并没有得到明显的提升。(6)随着产品氧气量的增加,产品气最高氧浓度和平均氧浓度均有所下降;而且增加相同的产品氧气量并不能导致产品气纯度等程度的降低。(7)利用本实验装置,在吸附压力为0.4MPa,原料气进气流量为2.5m3/h的工况下,在保证产品气流量为0.1m3/h,采用两端均压无保压工艺,充压为15s、吸附为55s、冲洗为8s、均压为10s、排气≥35s时能获得最高氧浓度为76.5%、平均氧浓度为68.2%的富氧产品气。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 空分制氧技术简介
  • 1.2 变压吸附制氧原理、研究现状及应用
  • 1.3 论文研究的目的和内容
  • 2 制氧机实验装置设计
  • 2.1 气源系统设计
  • 2.2 制氧主机设计
  • 2.3 控制系统的设计
  • 3 实验研究
  • 3.1 吸附压力对氧气浓度的影响
  • 3.2 穿透曲线的测量
  • 3.3 吸附塔出气流量、出气压力对氧浓度的影响
  • 3.4 最佳工艺时间参数的确定
  • 3.5 均压工艺实验
  • 3.6 保压工艺对出气氧浓度的影响
  • 3.7 产品气流量对氧浓度影响
  • 4 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录1 PSA 制氧装置的布置图
  • 附录2 最佳时间参数时对应的汇编程序
  • 相关论文文献

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