沸石分子筛对氧、氮的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别,氮分子在沸石分子筛的微孔中有较快的扩散速率,氧分子扩散速率较慢。
制氧机组件空气储罐的作用是:降低气流脉动,起缓冲作用;从而减小系统压力波动,使压缩空气平稳地通过压缩空气净化组件,以便充分除去油水杂质,减轻后续PSA氧氮分离装置的负荷。同时,在吸附塔进行工作切换时,它也为PSA氧氮分离装置提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气,使吸附塔内压力很快上升到工作压力,保证了设备可靠稳定的运行。
空气经空压机压缩后,经过除尘、除油、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、左进气阀进入左吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附,未吸附的氧气穿过吸附床,经过左产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐,这个过程称之为左吸,持续时间为几十秒。左吸过程结束后,左吸附塔与右吸附塔通过均压阀连通,使两塔压力达到均衡,这个过程称之为均压,持续时间为3~5秒。均压结束后,压缩空气经过空气进气阀、右进气阀进入右吸附塔,压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附,富集的氧气经过右产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐,这个过程称之为右吸,持续时间为几十秒。同时左吸附塔中沸石分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中,此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氮气完全排放到大气中,氧气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔,把塔内的氮气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹,它与解吸是同时进行的。右吸结束后,进入均压过程,再切换到左吸过程,一直循进行下去,从而连续产出高纯度的产品氧气。