医用制氧机,常见类型为变压吸附制氧机,采用变压吸附技术制氧,能够从空气中将氧气提取出来。在医用制氧机中装填有分子筛,小型制氧设备,每克分子筛的表面积能达到800-1000m2/g,在加压的情况下,利用分子筛的物理吸附技术和解吸技术,吸附空气中的氮气,未被吸附的氧气则会被收集起来,通过对其进行净化处理,就能够得到纯度比较高的氧气。在对分子筛减压的情况下,之前吸附的氮气会被重新排放到空气中。当再次加压时,又可吸附氮气用于制取氧气,因此,制氧设备,医用制氧机可实现周期性的循环制氧,是一个动态的过程。
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炼铁高炉富氧鼓风所需氧气纯度达到80% ~85%即可, 该纯度的氧气采用变压吸附装置制取是经济合理的。所谓变压吸附, 就是利用气体在吸附剂上的吸附能力不同, 对空气进行分离的一种非低温空气分离技术。一般采用常压吸附真空解吸法(简称VPSA 法) , VPSA制氧系统主要由鼓风机、真空泵、切换阀、吸附器和氧气缓冲罐组成。原料空气经吸入口过滤器除掉灰尘颗粒后,被罗茨鼓风机增压至0.45barg而进入其中一只吸附器内。吸附器内装填吸附剂,其中水分、二氧化碳、及少量其它气体组分在吸附器入口处被装填于底部的活性氧化铝所吸附,随后氮气被装填于活性氧化铝上部的沸石分子筛所吸附。而氧气为非吸附组分从吸附器顶部出口处作为产品气排至氧气缓冲罐。
我国高炉富氧鼓风所用氧气与炼钢所用氧气一样, 一般都由深冷空分制氧机生产, 氧气纯度在99%以上, 制氧电耗高,制氧工艺非常复杂,操作困难。而且为满足炼钢用氧,制氧设备价格,高炉用氧得不到保证, 很大程度上制约了富氧喷煤技术的推广。若给高炉配备*制氧机, 根据制氧纯度与电耗的关系见图(1), 用含氧80%~85%的低纯度氧气以及与高炉风压相匹配的氧压, 省掉制氧厂的氧气加压与高炉旁的减压系统, 可使氧气电耗由目前工业氧的0.5KWh/Nm3 降低到0.3KWh/Nm3, 有利于富氧喷煤效益的****。