王兴鹏 ，朱孟府 ，邓 橙 ，陈 平 ，苑英海 ，刘志猛

（1.天津工业大学环境与化工学院，天津 300387；2.军事医学科学院卫生装备研究所，天津 300161）

基于PLC控制的碳分子筛变压吸附制氧工艺设计

王兴鹏1，2，朱孟府1，2，邓 橙2，陈 平2，苑英海2，刘志猛2

（1.天津工业大学环境与化工学院，天津 300387；2.军事医学科学院卫生装备研究所，天津 300161）

设计了一种碳分子筛（CMS）变压吸附制氧工艺.以碳分子筛为吸附剂，以富氧气体为原料气，基于PLC控制系统，建立变压吸附制氧工艺.由预处理单元、吸附单元、控制单元、动力及管路系统组成的变压吸附制氧工艺可对富氧气体中氧气进行分离.实验表明：所设计的基于PLC控制的CMS变压吸附制氧工艺，实现了变压吸附制氧工艺参数的在线监测、调整与优化，可提高产品气氧气的浓度，用于高纯氧的制备.

碳分子筛；变压吸附；制氧工艺；PLC

变压吸附（PSA）空分制氧技术是利用空气中氮气、氧气和氩气组分在吸附剂上的吸附量、吸附速率、吸附力等方面的差异及吸附剂对气体在不同压力下吸附量不同的原理进行的相互分离.由于空气中氧、氩分子的大小以及极性强弱非常接近，在沸石分子筛（ZMS）上无法实现两组分的有效分离，因此，仅以ZMS作为吸附剂的一级变压吸附过程无法直接从空气中分离出氧浓度达到99%以上的高浓度氧气.目前，变压吸附制备高纯氧的工艺是以两级PSA分离法为主，对氧、氩起分离作用的吸附剂为碳分子筛（CMS）[1].CMS内部包含有孔径分布在0.3～0.5 nm之间的大量微孔，与……