分子筛制氧机原理
小型便携式制氧机工作原理
小型便携式制氧机工作原理
小型便携式制氧机工作原理基本上是通过分子筛技术实现的。下面是其工作原理的详细解释:
1. 空气采集:首先,小型便携式制氧机会采集空气。它通常包括一个风扇和一根用于进气的管道。风扇会将室外的空气吸入,并将其送入机器内部。
2. 过滤杂质:空气经过进气管道进入制氧机后,会经过一系列的过滤器,以去除其中的杂质,例如灰尘和微小颗粒。这可以确保输出的氧气质量高且纯净。
3. 压缩空气:接下来,制氧机会将经过过滤的空气送入一个压缩机。压缩机会将空气压缩成更高的压力,以便进行后续的处理。
4. 分子筛吸附:压缩空气进入制氧机后,会经过一个装有分子筛的容器。分子筛是一种特殊的材料,具有选择性地吸附氮气。当压缩空气通过分子筛时,氮气分子会被吸附住,而氧气分子则被留下。
5. 氧气收集:吸附氮气后,只剩下富含氧气的空气。制氧机会将这部分氧气分离出来,并进行进一步的处理。通常会使用一个压力异构装置来调节和稳定输出的氧气压力。
6. 吸附剂再生:分子筛的吸附能力是有限的,当分子筛吸附了足够多的氮气后,需要进行再生以释放吸附的氮气。这一过程
通常包括两个步骤,即脱附和冲洗。脱附时,降低分子筛的压力和温度,使其释放吸附的氮气。冲洗时,通过向分子筛中通入一定量的纯净空气,以清洁分子筛并准备好下一次的吸附过程。
以上是小型便携式制氧机的工作原理。通过以上步骤,它可以从空气中提取出富含氧气的空气,并将其提供给需要氧气疗法的人们使用。
分子筛制氧机工作原理
分子筛制氧机工作原理
分子筛制氧机是一种利用分子筛技术制取高纯度氧气的设备。其工作原理是通过分子筛材料对气体中的氮气进行吸附,从而将气体中的氧气浓缩提取出来。
分子筛是一种具有特定孔径和微孔结构的物质,在分子筛制氧机中,常用的分子筛材料是沸石,它的微孔尺寸可以选择性地吸附不同大小的分子。
当气体进入分子筛制氧机时,经过预处理后,进入分子筛吸附装置。在吸附装置中,氮气分子由于其分子体积较大,无法进入微孔结构,而氧气分子则可以被吸附。
随着氮气的逐渐被吸附,出口气体中的氧气浓度逐渐提高。当分子筛达到一定吸附饱和度时,需要对分子筛进行再生,以使其重新具备吸附氮气的能力。
分子筛的再生过程通常采用两步法。首先是脱附,将吸附装置中的压力降低,使被吸附的氮气分子解除吸附,然后通过排空将已解除吸附的氮气从分子筛装置中排出。
脱附后的分子筛需要进行再生,通常是通过向吸附装置加入一定量的干燥空气或纯氧气进行洗涤,以恢复分子筛的吸附能力。
通过反复的吸附和再生过程,分子筛制氧机可以稳定地分离氮气和氧气,从而提取出高纯度的氧气供应给使用者。
综上所述,分子筛制氧机通过分子筛材料对气体中的氮气进行吸附,在反复的吸附和再生过程中分离出高纯度的氧气。这种设备广泛应用于医疗、制造业、食品加工等领域,为各种应用提供了高质量的氧气资源。
弥散制氧机工作原理
弥散制氧机工作原理
弥散制氧机是一种用于将空气中的氧气分离出来,提供纯净氧气的设备。它的工作原理涉及到分子筛技术,主要步骤包括压缩、分离和释放。
以下是弥散制氧机的基本工作原理:
1.空气吸入:弥散制氧机从周围空气中吸入气体。这通常通过一
个内部的风扇或压缩机完成。
2.压缩:吸入的空气被送入一个压缩机,其中气体被压缩到较高
的压力。这有助于提高气体的浓缩度。
3.冷却:压缩后的气体可能被送入一个冷却器,以降低温度。在
一些情况下,这有助于减少水分和其他杂质的存在。
4.分子筛分离:接下来,气体通过一个特殊的分子筛过滤器,通
常是一种吸附剂。这种分子筛有选择性地吸附氮气等杂质,而
将氧气通过。
5.释放纯净氧气:经过分子筛的气体中,富含氧气的部分被释放,
形成纯净的氧气。这个纯净的氧气通常被输送到用户使用的位
置,例如鼻氧管或氧气面罩。
6.循环和连续制氧:弥散制氧机通常设计成可以循环运行,以保
持稳定的氧气输出。一些设备也能够通过不断地吸入和分离空
气来持续地提供纯净的氧气。
需要注意的是,弥散制氧机产生的氧气浓度通常比纯氧气瓶中的氧气浓度稍低。在使用弥散制氧机时,用户应遵循设备的使用说明,
确保得到适当的氧气供应。
分子筛制氧机原理简介
1、分子筛简介
分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。分子筛具有均匀的微孔结构,它的孔穴直径大小均匀,这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部,并对极性分子和饱和分子具有优先吸附能力,因而能把极性程度不同,饱和程度不同,分子大小不同及沸点不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高,热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得广泛的应用。
分
子
筛
结构图
2、制氧分子筛
5A小型制氧分子筛是一种特制的5A分子筛,是专为医疗保健制氧机而生产的,该分子筛具有制氧纯度高、速度快、使用寿命长的特点,是5A分子筛在医疗保健行业的一个重要应用。
化学式:4/5CaO·1/5Na2O·Al2O3·2 SiO2
硅铝比:SiO2/Al2O3≈2
有效孔径:约5A
应用:除具有一般5A分子筛的特性外,主要用于变压吸附制氧。
3、小型分子筛制氧机的发展历程
1962年美国联合碳化物公司(UCC)发现了分子筛对气体的选择性特性,并在实验设备上实现了对少数不同气体的分离;随即研制成功了世界上第一台制氢工业装置;随着分子筛材料与工艺的不断提升,70年代中期美国和德国首先将PSA技术应用于空气分离并在化工领域得到应用,到80年代中期化学工业的发展为分子筛的性能提高起到了关键作用,这使设备小型化成为可能,1985年美国的Praxair公司研制的第一台小型制氧机的问世标志着PSA技
术小型化的开始,90年代初产品意义上的医用小型制氧机开始出现,美国材料实验学会(ASTM)于1993年颁布了医用小型制氧机标准规范(F1464-1993),国际标准组织于1996年发布了医用小型制氧机的安全性标准(ISO8359:1996)。
分子筛制氧机里边结构的原理
分子筛制氧机里边结构的原理
引言:
分子筛制氧机是一种常见的用于制取高纯度氧气的设备。其内部结构采用了分子筛技术,通过分子筛吸附和脱附的作用,将空气中的氮气等杂质分离出来,从而得到高纯度的氧气。本文将详细介绍分子筛制氧机内部结构的原理。
一、分子筛的基本原理
分子筛是一种由微孔构成的物质,其特点是孔径均匀且能够选择性吸附分子。在分子筛内部,孔径的大小决定了能够进入和被吸附的分子的大小。常见的分子筛材料有沸石、硅铝酸盐等。
二、分子筛制氧机的内部结构
1. 进气系统:分子筛制氧机的进气系统通常包括进气口、过滤器和压缩机。进气口用于引入空气,过滤器则用于除去空气中的大颗粒杂质,而压缩机则将空气压缩至一定压力。
2. 分子筛吸附罐:分子筛吸附罐是分子筛制氧机内部最重要的部分。吸附罐内装有大量的分子筛,通过吸附和脱附作用来分离氮气等杂质。当压缩空气进入吸附罐时,分子筛会选择性地吸附氮气,而将氧气等其他组分通过。一段时间后,分子筛达到饱和吸附状态,需要进行再生。
3. 再生系统:再生系统通常包括加热器和冷却器。当分子筛吸附罐饱和后,需要进行再生以去除吸附的氮气。加热器会将吸附罐中的分子筛加热至一定温度,从而使吸附在分子筛上的氮气脱附。脱附后的氮气会通过冷却器冷却,然后排出系统。
4. 出气系统:出气系统用于收集和输出高纯度氧气。经过分子筛吸附和再生后,氧气会被收集并输出。此外,为了保证输出氧气的质量,还会设置一些过滤器和调压装置。
三、分子筛制氧机的工作流程
1. 进气:空气通过进气口进入系统,通过过滤器去除大颗粒杂质。
制氧机的工作原理
制氧机的工作原理
制氧机的工作原理大致可以分为以下几个步骤:
1. 空气吸入:制氧机首先通过一个过滤器,从周围空气中吸入空气。这种吸入的空气通常是普通空气的混合物,其中主要成分是氮气(约占78%)、氧气(约占21%)以及其他杂质。
2. 压缩空气:接下来,制氧机将吸入的空气通过一个压缩机进行增压。这个步骤的目的是提高空气的压力,以便后续步骤的分离过程能够更加高效地进行。
3. 分离过程:制氧机使用一种叫做“分子筛”的物质,将吸入的空气中的氮气和其他杂质分离出来,只保留氧气。分子筛是一种可以选择性地吸附分子的物质,通过其微小的孔隙结构,可以让氮气等较大分子被吸附住,而让氧气等较小分子穿过。
4. 放氧:最后,制氧机将分离出来的高浓度氧气送入一个储氧器,以便用户随时可以使用。储氧器通常会配备一个流量调节器,用来控制氧气的流量,以满足不同患者的需求。同时,制氧机也会配备一些安全保护装置,如过滤器、流量报警器等,以确保氧气的纯度和稳定性,并防止意外发生。
总的来说,制氧机通过压缩、分离和储存等步骤,将普通空气中的氮气和其他杂质分离出来,保留高浓度的氧气,以满足需要氧气支持的患者的需求。
PSA制氧机原理
PSA制氧机原理
首先,我们需要了解一些基本概念。PSA制氧机中使用的分子筛是一
种特殊的吸附剂,具有较高的吸附选择性。在吸附剂中,氮气和氧气的吸
附能力不同。当气体通过分子筛时,氮气会被吸附,而氧气则可以通过。
1.进气系统:将空气引入制氧机。
2.压缩系统:将进气系统中的空气压缩到适宜的压力,通常为4-7巴。
3.分子筛吸附系统:在分子筛吸附系统中,有两个吸附罐,每个罐都
装有特殊的吸附剂。当空气通过分子筛吸附系统时,氮气会被分子筛吸附
剂吸附,而氧气则通过。
4.减压系统:减压系统用于将压缩后的空气释放为低压。
5.出气系统:从减压后的气体中提取纯氧。
下面是PSA制氧机的工作过程:
1.吸附阶段:进入吸附罐的压缩空气中的氮气会被分子筛吸附剂吸附,而相对纯净的氧气则通过分子筛。
2.压缩阶段:当一个吸附罐吸附了大量的氮气时,系统会切换到另一
个吸附罐,同时停止供气。这样,一个吸附罐可以恢复,并释放吸附的氮气。
3.减压阶段:被释放的氮气被抽出,在减压系统中降压,然后进入另
一个吸附罐,以再次吸附氮气。
4.储氧阶段:在吸附和减压阶段进行多次切换之后,纯净的氧气会积
蓄在出气系统中,并通过管道输送到用户需求的地方。
需要注意的是,PSA制氧机可以根据用户的需求进行调整,以获得所需比例的纯氧。此外,由于吸附剂有限的吸附容量,制氧机需要经过一定的周期进行吸附和释放,以保持连续供氧。
总结起来,PSA制氧机通过利用分子筛吸附剂的选择性吸附能力,将空气中的氮气与其他杂质分离出来,实现纯氧的获取。通过压缩、吸附、减压和储存等过程,PSA制氧机能够稳定可靠地提供高质量的纯氧,广泛应用于医疗、工业、矿业和航空航天等领域。
天基权制氧机原理
天基权制氧机原理
天基权制氧机,也称为大气分子筛式氧气制备装置,是一种通过利用大气中氧气和氮气分子不同大小和亲和性的特点,通过分子筛技术将大气中的氧气和氮气分离的装置。
天基权制氧机的原理基于分子筛的特性。分子筛是一种特殊的材料,由许多微型孔道组成,这些孔道的直径足够小,可以选择性地吸附和排出特定的分子。而大气中的氧气分子(O2)
和氮气分子(N2)的大小不同,因此可以通过分子筛将它们
分离。
天基权制氧机工作过程如下:
1. 吸附阶段:首先,将大气中的气体通过一层分子筛,其中只有氮气分子能够被吸附住,而氧气分子则通过筛网上的微孔。
2. 脱附阶段:随着时间的推移,分子筛中的孔道逐渐被氮气分子填满,当分子筛饱和时,需要进行脱附操作。这时,通过减压或者加热的手段,降低分子筛内的压力,使得吸附在分子筛上的氮气分子释放出来。
3. 获取纯氧:通过吸附和脱附的交替操作,分子筛中的氮气和氧气分子被分离开来。最后,获得的纯氧气可以用于医疗、工业或其他应用。
需要注意的是,天基权制氧机并非完全将氧气和氮气分离,而是通过选择性地吸附和脱附氮气分子来实现氧气的纯化。因此,
所获得的氧气并非百分之百纯度,通常为90%以上。
总之,天基权制氧机利用分子筛技术将大气中的氮气和氧气分子分离,得到高纯度的氧气,具有重要的应用价值。
制氧机工作原理是什么
制氧机工作原理是什么
制氧机工作原理是什么_使用方法
制氧机制氧是属于物理制氧,而氧气瓶或者工业使用的氧气一般是化学制氧,化学
制氧是通过化学反应来制造氧气,以下是小编整理的制氧机工作原理是什么,希望可
以提供给大家进行参考和借鉴。
制氧机工作原理是什么
用分子筛物理吸附和解吸技术。制氧机内装填分子筛,在加压时可将空气中氮气吸附,剩余的未被吸收的氧气被收集起来,经过净化处理后即成为高纯度的氧气。分子
筛在减压时将所吸附的氮气排放回环境空气中,在下一次加压时又可以吸附氮气并制
取氧气,整个过程为周期性地动态循环过程,分子筛并不消耗。
市面上有多种家用制氧机,由于制氧的原理不同,各家用制氧机的使用特点也就不同。家用制氧机制氧原理有:1、分子筛原理;2、高分子富氧膜原理;3、电解水原理;4、化学反应制氧原理。而分子筛制氧机是唯一成熟的,具有国际标准和国家标准的制氧机。
制氧机吸氧浓度多少合适
制氧机吸氧浓度应该控制在93%左右,这种浓度最为合适。
制氧机通过空气中含氧量高的空气分离出来氧气,因此产生的氧气浓度比空气中的
氧气浓度要高。一般情况下,制氧机的吸氧浓度可以调节,但是在医疗用途中,为了
避免氧气中的其他成分对身体产生影响,一般选择93%的吸氧浓度。这样可以使得身
体吸收到足够的氧气,达到最佳的治疗效果。
需要注意的是,在使用制氧机吸氧时,要定期检查设备是否正常,同时要避免机器
长时间运行,以免对身体产生不必要的影响。此外,吸氧浓度过高也会对身体造成危害,因此在使用制氧机的时候要进行严格的浓度控制。
家用制氧机的使用方法
分子筛制氧机工作原理
分子筛制氧机工作原理
分子筛制氧机是一种利用分子筛技术来进行氧气分离的设备。其工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 压缩空气进入机器:首先,将压缩空气引入分子筛制氧机中。这些压缩空气通常经过预处理,去除其中的杂质和含尘物质。
2. 分子筛吸附:压缩空气进入分子筛吸附塔。分子筛是一种特殊的材料,具有高度的选择性和吸附能力。其中的分子筛由许多微小的孔隙组成,可以吸附空气中的氧气,并排出富含氮气的气体。
3. 氮气排放:当分子筛塔吸附饱和后,需要进行再生。这时,通过向分子筛塔供给一定量的干燥空气或压缩氧气,可以将吸附的氮气释放出来。同时,释放的氮气会通过其他出口排出。
4. 氧气收集和输出:在分子筛塔吸附时,富氧气体逐渐积聚。当分子筛塔进行再生时,富氧气体将被释放出来并收集。通过适当的管道和阀门控制,将纯净的氧气输送到需要的地方。
整个过程是通过不同的分子筛塔进行交替操作来实现的。这样,分子筛制氧机可以在连续运转中提供稳定的氧气产量。同时,由于氮气是通过分子筛吸附释放出来的,使得氧气的纯度更高。
值得注意的是,分子筛制氧机不适用于高含湿度的空气,因为水分会影响分子筛的吸附能力。另外,分子筛制氧机需要定期
更换、清洁和保养分子筛塔,以确保其正常工作和提供高质量的氧气。
医用制氧机原理
医用制氧机原理
医用制氧机是一种能够将空气中的氧气浓缩到高浓度的装置,主要用于治疗呼吸系统疾病以及提供氧气给有氧气需求的患者。医用制氧机的原理是利用物理方法将空气中的氧气分离出来。
医用制氧机通常采用分子筛吸附技术。分子筛是一种特殊的物质,其表面具有特殊的化学性质,能够吸附特定的气体分子。医用制氧机内部通常安装了一个分子筛吸附器,空气通过该吸附器时,其中的氮气和其他杂质气体会被吸附住,而氧气则相对集中地通过。
医用制氧机具有两个主要的工作环节:吸附和解吸。在吸附阶段,压缩空气通过分子筛吸附器时,其中的氮气会被分子筛吸附,从而只有富含氧气的空气通过。随后,在解吸阶段,分子筛吸附器通过降低压力或者加热等方式将被吸附的氮气释放掉,从而恢复分子筛的吸附能力。
此外,医用制氧机还会配备氧气压缩机和压缩空气过滤器。氧气压缩机主要用于增压,使得制氧机能够提供足够的压力给患者使用。压缩空气过滤器则用于过滤空气中的杂质和微小颗粒,以保证输送到患者的氧气质量。
总的来说,医用制氧机通过分子筛吸附技术将空气中的氮气和杂质气体分离,从而得到高浓度的氧气供患者使用。它是一种非常重要的医疗设备,能够为患者提供必要的氧气支持,促进其康复和治疗效果。
鱼跃牌制氧机的原理
鱼跃牌制氧机的原理
鱼跃牌制氧机是一种利用分子筛技术制取高纯度氧气的医疗设备,其原理是通过空气分子的选择性吸附和解吸过程来实现氧气的分离。
具体来说,鱼跃牌制氧机的主要原理有以下几个步骤:
1.空气吸入:鱼跃牌制氧机会通过一个空气过滤器将周围的空气吸入进来。
2.压缩空气:吸入的空气会先进入压缩机,被压缩成高压气体。
3.空气净化:接下来,压缩空气会经过一系列过滤器,去除其中的杂质和湿度,确保所得到的气体纯净。
4.分子筛吸附:经过净化处理的压缩空气会进入一个由分子筛组成的吸附柱(也称吸附剂柱),分子筛主要由铝硅酸盐构成,具有一定孔径大小。在压缩空气中,氧气分子(O2)较小,能够通过分子筛的孔隙,而氮气分子(N2)较大,无法通过分子筛的孔隙。
5.氧气解吸:吸附柱吸附了大部分的氮气,剩余的气体中富含高浓度的氧气。通过调控压力和阀门,将剩余气体从吸附柱中释放出来。
6.氧气输送:释放出的氧气通过管路输送到需要的接口,供给病人使用。
总的来说,鱼跃牌制氧机利用分子筛对氧气和氮气的分子大小差异进行吸附和解吸,从而实现了对氧气的高效分离和制取。这种制氧机能够提供高浓度的氧气,用于治疗需要额外氧气支持的呼吸系统疾病患者。
家用制氧机工作原理
家用制氧机工作原理
家用制氧机是一种能够将空气中的氧气浓缩提纯,供给需要氧气的患者使用的医疗设备。它的工作原理主要是通过物理方法将空气中的氧气和氮气进行分离,从而获得高纯度的氧气。下面将详细介绍家用制氧机的工作原理。
首先,家用制氧机的工作原理基于分子筛技术。分子筛是一种能够根据气体分子的大小和极性来进行分离的材料。在家用制氧机中,空气首先被抽入机器内部的压缩机中,经过压缩后进入分子筛模块。在分子筛模块中,氮气分子由于较小而能够通过筛网,而氧气分子由于较大而被阻隔在筛网上,从而实现氮氧分离。
其次,家用制氧机的工作原理还涉及冷却和再加热的过程。在分子筛模块中,氮气和其他杂质气体被吸附在分子筛上,而纯净的氧气则通过另一出口输出。接下来,经过再加热和冷却的过程,将氧气进一步提纯,使得输出的氧气浓度达到医用标准,可以满足患者的吸氧需求。
最后,家用制氧机的工作原理还包括氧气的收集和储存。经过提纯后的氧气被收集到氧气储氧罐中,以备患者使用。储氧罐通常设计成便携式,方便患者在家中或外出时携带使用。而家用制氧机本身也具有自动监测和报警系统,确保氧气的稳定输出和患者的安全使用。
总的来说,家用制氧机通过分子筛技术实现了空气中氮氧分离,经过冷却和再加热的过程提纯氧气,最终将高纯度的氧气储存起来,供患者使用。这种工作原理使得家用制氧机成为了一种方便、安全、可靠的医疗设备,为患者提供了便利和保障。同时,家用制氧机的工作原理也为我们提供了更深入的了解,使我们对这一医疗设备有了更清晰的认识。
家用制氧机原理
家用制氧机原理
家用制氧机是一种能够将普通空气中的氧气浓度提高到约90%以上的氧气设备,可以为有呼吸困难和低氧血症等疾病的人提供治疗和帮助。那么家用制
氧机的原理是什么呢?
家用制氧机的原理其实就是利用分子筛技术进行浓缩氧气制备,其具体原
理可分为以下几个方面:
1.氧气分子的筛选
将空气通入制氧机的分子筛中,分子筛分为分子筛剂和分子筛罐两个部分。分子筛剂是由粉末或小颗粒组成的,具有强大的吸水性和吸附性,可以将空气
中的水蒸气和二氧化碳等有害物质去除,从而净化空气。
2.空气的吸附和脱附
经过净化的空气再进入氧气制备的分子筛罐中,分子筛罐内装有多层分子
筛剂,空气分子从这些分子筛剂中穿过,吸附在聚集点上。因为氮气的分子比
氧气的分子更大,所以氧气能够更快地穿过分子筛剂,而氮气则被分子筛剂吸
附住,从而被分离出来,氧气得以被浓缩。
3.浓缩氧气的提取
经过分子筛的空气被过滤后,氧气被压缩和冷却,使氧气液化,然后再加
压变为气体,最终提取出浓缩氧气。通常,家用制氧机的氧气浓度可以达到90%以上。
综上所述,家用制氧机的原理就是利用分子筛技术对空气进行筛选和分离,将空气中的氧气浓缩提取出来,使得人体可以吸入更多的氧气,从而达到治疗
和帮助的目的。随着科技的不断进步,家用制氧机在治疗和改善呼吸系统疾病
方面的作用也越来越受到医学界和患者的重视。
分子筛制氧原理
分子筛制氧原理
分子筛制氧是一种现代工业分离氧气技术。它由英国工业界R.A. Rutherford于1911年发明,被广泛用于化学发电厂、汽车、航空发动机、橡胶工业及环境控制系统等领域的多种应用。
分子筛制氧的主要原理是使用质子交换膜(PEM)电解法进行氧
分离。它使用一层特殊的聚合物材料来分离氧气,同时兼具阻止其他
气体分子进入气体中的作用。质子交换膜电解技术是通过电解床中的
多层聚合物膜来分离氧离子进行氧/氮气体分离,使氧气被集中形成氧池,性能可靠低成本。此外,由于该材料在分离过程中极少或无放电,它优于其他传统的氧气分离技术,如氧吹技术以及扩散分离技术,该
技术的可行性和实用性得到认可。
分子筛制氧最大的优势在于它可以更有效地把细微的气体分离出来,包括*氮、氧以及其他不溶解的气体。另外,该技术的有效控制气
体成分的质量比率也是它的优势之一,从而可以节省能源、气体输送
管道等设备。此外,该技术的设备结构简单,成本低廉,使用成本和
安装维护难度小,大大延长了设备可用期,它可以用于航空、汽车、
原子能、冶金及石油等行业中。
总之,分子筛制氧技术具备高效率、低能耗、低成本、易于控制
和安装维护等众多优势,可有效控制气体成份的质量比率,这些特性
都使得分子筛制氧技术成为当今工业领域的一个可靠的气体分离技术。
分子筛制氧器的原理
分子筛制氧器的原理
分子筛制氧器的原理是利用分子筛材料对气体中的氮气具有选择性吸附能力来分离氧气和氮气。分子筛是一种多孔性固体材料,其内部具有一系列的微孔和孔径。氮气分子较小,可以被分子筛中的孔洞吸附,而氧气分子较大则不能。当空气通过分子筛时,氮气被吸附在分子筛表面上,而氧气则通过分子筛,从而实现了氧气和氮气的分离。
分子筛制氧器的具体工作原理如下:
1. 进气口:空气从进气口进入氧气制造机。
2. 预冷器:空气经过预冷器降温,以减少水蒸气含量和降低空气中的湿度。
3. 过滤器:通过过滤器去除空气中的尘埃、颗粒物和污染物。
4. 压缩机:将空气压缩,增加气体的密度和压力。
5. 分子筛吸附器:压缩后的空气进入分子筛吸附器。分子筛材料具有特定孔径,可以选择性地吸附氮气分子而不吸附氧气分子。
6. 分离氧气和氮气:氮气被分子筛吸附,富含氧气的气体经过分子筛,从输出口释放出来。
7. 减压器:将输出的氧气气体减压,使其符合使用要求。
8. 净化器:通过净化器进一步去除氧气中的其他杂质和污染物。
9. 输出口:纯净的氧气从输出口释放出来,供给使用者使用。
整个过程是一个连续循环,通过不断进气、吸附、输出等步骤,实现了对氧气和氮气的分离和制备纯净氧气的功能。
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分子筛制氧机设计原理
赵鑫
浙江曙光医疗器械制造有限公司
1.概述
分子筛式制氧机是指以变压吸附(PSA) 技术为基础,从空气
中提取氧气的新型设备。其利用分子筛物理吸附和解吸技术
在制氧机内装填分子筛,在加压时可将空气中氮气吸附,剩
余的未被吸收的氧气被收集起来,经过净化处理后即成为高
纯度的氧气。具体工作过程为压缩空气经空气纯化干燥机净
化后,通过切换阀进入吸附塔。在吸附塔内,氮气被分子筛
吸附,氧气在吸附塔顶部被聚积后进入氧气储罐,再经除异
味、除尘过滤器和除菌过滤器过滤即获得合格的医用氧气。
2.制氧原理
2.1.吸附剂氧分子筛
分子筛是一种晶状铝硅酸盐,其原子按
一定的形状排列,基本结构单元是四个
氧阴离子围绕一个较小的硅或铝离子而
形成的四面体。钠离子或其它阳离子的
作用是补充铝氧四面体正电荷的不足。
四个氧阴离子的每一个,又都分被另一
个铝氧或硅氧四面体共用,使晶格作三
维延伸。晶格中暴露的阳离子使分子筛
具有更强的吸附能力,这些阳离子起着局部强正电荷格点的作用,对极性分子的阴端进行静电吸引,分子的偶极矩越大,被吸引和吸附得越牢。在阳离子上的局部强正电荷的影响下,分子会受到电磁感应而产生偶矩。氧和氮都具有四极矩,但氮的四极矩(0.3ã)比氧(0.1ã)比大得多。因此,氮原子与阳离子之间的作用力较强,而被优先吸附。当有压力时,分子筛会吸附较多的氮原子;当减压时,分子筛会将吸附的氮原子释放出来(称为解吸)。
家庭制氧用分子筛一般用13X(NaX)型和5A(CaA)型。13X的氧气吸收率为47%,5A的氧气吸收率为54%。还有更高吸收率的CaX型(71%)、LiX型(82%),但成本太高。
2.2.微型PSA吸附工艺
是一种加压吸附常压解吸制氧工艺,因耗电量高,适用于小型制氧装置。又分为产品气压低于0.2MPa及高于0.2MPal两种工艺流程。
家庭制氧采用气压低于0.2MPa的吸附工艺,其工作原理框图如下:
工作原理
如上图所示,采用Skarstrom循环两床(即两个分子筛塔)制氧机形式,工作过程如下:
空气经过滤器进入压缩机,压缩空气通过旋转分离阀进人吸附器A、B进行吸附分离,控制系统控制分离阀改变吸附周期,以及分配进气和排气流动方向。以过程中一个循环为例(见图2),压缩空气进人吸附器A,此时旋转阀门FA1、FA2打开,FB1、FB2关闭,空气中的氮气被吸附到吸附器内的分子筛中,氧气通过吸附器顶端三通流出,一部分用于反吹处于解吸状态的吸附器B,另一部分经过精筛塔和流量计输出。当吸附器A中分子筛达到吸附饱和临界状态前,控制器将阀门FA1、FA2关闭,FB1、FB2打开,见图3,进气被切换到吸附器B,同时对吸附器A减压解吸,解吸气(废气富氮)经分离阀排出。吸附器B工作过程同吸附器A完全相同,二者交替工作完成连续生产氧气。
2.3.微型静音无油空气压缩机
静音无油空压机属于微型往复式活塞式压缩机。电机单轴驱动压缩机曲轴旋转时,通过连杆的传动,具有自润滑而不添加任何润滑剂的活塞便做往复运动,由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时,气缸内的工作容积逐渐增大,这时,气体即沿着进气管,推开进气阀而进入气缸,直到工作容积变到最大时为止,进气阀关闭;活塞式压缩机的活塞反向运动时,气缸内工作容积缩小,气体压力升高,当气缸内压力达到并略高于排气压力时,排气阀打开,气体排出气缸,直到活塞运动到极限位置为止,排气阀关闭。
当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时,上述过程重复出现。即:活塞式压缩机的曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程,即完成一个工作循环。单轴双缸的结构设计使压缩机气体流量在额定转速一定时为单缸的两倍,而且在振动噪音控制上得到了很好的控制。
2.4.制氧流程图
3.主要物料
3.1.制氧模块
沸石分子筛、无油压缩机、旋转分离电磁阀、散热器。
3.2.控制模块
PCB板、单片机、LCD、流量计。
3.3.外壳
ABS塑料、脚轮。