1960年Skarstrom提出PSA專利，他以5A沸石分子篩為吸附劑，用一個兩床PSA裝置，從空氣中分離出富氧，該過程經(jīng)過改進，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。
80年代以來至今CaX和LiX等高吸附分離性能的沸石分子篩的相繼開發(fā)利用和工藝流程的改進，使得變壓吸附空分技術(shù)得到迅速地發(fā)展，與深冷空分裝置相比，PSA過程具有啟動時間短和開停車方便、能耗較小和運行成本低、自動化程度高和維護簡單、占地面積小和土建費用低等特點。
在等溫的情況下，利用加壓吸附和減壓解吸組合成吸附操作循環(huán)過程。吸附劑對吸附質(zhì)的吸附量隨著壓力的升高而增加，并隨著壓力的降低而減少，同時在減壓（降至常壓或抽真空）過程中，放出被吸附的氣體，使吸附劑再生，外界不需要供給熱量便可進行吸附劑的再生。因此，變壓吸附既稱等溫吸附，又稱無熱再生吸附
吸附過程
來自空氣壓縮機的壓縮空氣，首入冷干機脫除水分，然后進入由兩臺吸附塔組成的PSA制氮裝置，利用塔中裝填的碳分子篩吸附劑選擇性地吸附掉O2、CO2等雜質(zhì)氣體組分，而作為產(chǎn)品氣N2將以99%的純度由塔頂排出
低溫精餾法
低溫精餾法方法是先將空氣冷卻至液化，然后在不同的沸騰溫度下選擇性地蒸餾成分。該工藝可以生產(chǎn)高純度氣體，能耗高。低溫分離過程要求熱交換器和分離塔緊密結(jié)合，以獲得良好的效率，所有制冷能量都由裝置入口的空氣壓縮機提供。
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）。膜氣體分離是用來提供貧氧和富氮氣體，而不是空氣，以填補燃料箱的噴氣式客機，從而大大減少了意外火災(zāi)和爆炸的機會。相反，膜氣體分離被用來為飛行員提供富氧空氣在高空飛行的飛機上沒有加壓艙。
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