文 献 综 述

1.1氧气的应用

氧气是一种重要的原料气体, 广泛应用于金属冶炼、电子，化工，医疗、废水处理等领域。

1.2分离方法

1.2.1深冷法

传统的制氧方法是对空气进行深冷分离,其原理是利用空气中各组分的沸点不同，在低于空气各组分沸点的温度下精馏进行气体的分离和提纯。利用深冷精馏法可以制备出纯度达99.5％ ～99.9％的氧气 。因此深冷法得到了研究者的重视，沈跃翻译的深冷分离法加膜分离法的空气分离装置[1]中介绍了深冷法的复杂的装置，深冷法的设备复杂、占地面积大，能耗高，因而基建费用和操作成本高，适合于大规模的制氧企业

1.2.2变压吸附(Press Swing Adsorption，PSA) [2]

与深冷精馏法比较，PSA法的投资和操作费用低，适用于中小型规模的制氧企业 。PSA是分离和提纯气体的主要方法，是一种气体在高压下吸附、在低压下解吸再生而形成周期性操作[3]。

PSA对混合气体的分离的原理有两种[4]：

（1）吸附平衡选择性(α)，选择性高的组分(重组分)优先被吸附于吸附剂内，轻组分则从吸附床中流出作为产品。其吸附剂主要选择A型和X型等沸石分子筛。空气中 N2 和 O2 在其中的吸附选择性 α(N2/O2) 大于4，因而PSA操作容易得到产品氧气。但 Ar 和 O2 的选择性 α(Ar／O2 ) ≈ 1，因此Ar几乎是按原料气的成分比例混在产品中，一步PSA操作所得的氧气纯度不超过95％。