工業(yè)制氧主要使用VPSA、PSA制氧設(shè)備。

變壓吸附（Pressure Swing Absorption）制氧設(shè)備，簡稱PSA制氧設(shè)備，是一種新的氣體分離技術(shù)，以吸附劑分子篩為例，其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開。它是以空氣為原材料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑把空氣中的氮和氧分離出來。沸石分子篩優(yōu)先吸附氮?dú)?，這樣氣相中就可以得到富集的氧氣。一段時(shí)間后，分子篩對氮的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)沸石分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使沸石分子篩解除對氮的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氧氣流。

低壓吸附真空解吸（Vacuum Pressure Swing Adsorption）制氧設(shè)備，簡稱VPSA制氧設(shè)備。利用VPSA專用分子篩與干燥劑形成的混合床層選擇性吸附空氣中的氮?dú)?、二氧化碳和水等雜質(zhì)，使氧氣在床層出口處富集，在抽真空的條件下對吸附飽和狀態(tài)的分子篩床層進(jìn)行解吸，從而循環(huán)制得純度較高的氧氣（90～95%）。

工作原理

一、VPSA制氧設(shè)備主要由鼓風(fēng)機(jī)、真空泵、冷卻器、吸附系統(tǒng)、氧氣緩沖罐、控制系統(tǒng)組成。

1、空氣鼓風(fēng)機(jī)和真空泵：鼓風(fēng)機(jī)為整個系統(tǒng)提供原料空氣，根據(jù)真空變壓吸附制氧設(shè)備的設(shè)計(jì)工況，結(jié)合用戶的使用條件，選擇排氣壓力為符合設(shè)計(jì)條件的鼓風(fēng)機(jī)供氣。真空泵保證整個系統(tǒng)正常解吸，使系統(tǒng)處于理想真空狀態(tài)，使整體設(shè)備能連續(xù)吸氮產(chǎn)氧工作。

2、冷卻器：鼓風(fēng)機(jī)增壓后得到高溫高壓的壓縮空氣，再經(jīng)過水冷卻器將空氣溫度降到所需的工藝操作溫度后，送入吸附塔進(jìn)行吸附。

3、吸附系統(tǒng)：吸附系統(tǒng)由兩個裝有沸石分子篩吸附劑的吸附塔和管道閥門等組成。低溫高壓的壓縮空氣從A塔底部進(jìn)入，當(dāng)流經(jīng)吸附劑層時(shí)，空氣中的二氧化碳，水蒸氣氮?dú)?，等被吸附。氧氣則通過吸附床層匯集到吸附塔頂部作為產(chǎn)品氣輸出。與此同時(shí)，B塔處于再生工況，當(dāng)進(jìn)行吸附的吸附塔快達(dá)到吸附飽和時(shí)，在控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，低溫高壓空氣轉(zhuǎn)而進(jìn)到B塔開始吸附產(chǎn)氧。A、B塔如此交替輪流實(shí)現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)氧的目的。

4、氧氣緩沖罐：儲存成品氣（氧氣），并對整套設(shè)備起到穩(wěn)壓作用。

5、控制系統(tǒng)：工程師將預(yù)編寫的閥門控制程序輸入到PLC控制器中，通過電磁閥調(diào)節(jié)各個氣動閥的開閉，實(shí)現(xiàn)吸附系統(tǒng)在指定的時(shí)間內(nèi)經(jīng)行吸附、再生。

二、    PSA制氧設(shè)備主要由空壓機(jī)、冷干機(jī)、除油器、吸附系統(tǒng)、氧氣緩沖罐、控制系統(tǒng)組成。

1、空壓機(jī)：空壓機(jī)為整個系統(tǒng)提供原料空氣，根據(jù)變壓吸附制氧設(shè)備的產(chǎn)氣量，選擇符合設(shè)計(jì)條件的空壓機(jī)進(jìn)行供氣。

2、冷干機(jī)：空壓機(jī)對原料空氣增壓后，高溫高壓的壓縮空氣進(jìn)入冷干機(jī)進(jìn)行冷卻、干燥、除雜，得到低溫高壓的壓縮空氣。

3、除油器：除油器將低溫高壓的壓縮空氣中的油霧去除，防止空氣中的油霧對沸石分子篩的壽命造成影響。

4、吸附系統(tǒng)：吸附系統(tǒng)由兩個裝有沸石分子篩吸附劑的吸附塔和管道閥門等組成。低溫高壓的壓縮空氣從A塔底部進(jìn)入，當(dāng)流經(jīng)吸附劑層時(shí)，空氣中的氮?dú)?，二氧化碳，水蒸氣等被吸附。氧氣則通過吸附床層匯集到吸附塔頂部作為產(chǎn)品氣輸出。與此同時(shí)，B塔處于再生工況，當(dāng)進(jìn)行吸附的吸附塔快達(dá)到吸附飽和時(shí)，在控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，低溫高壓空氣轉(zhuǎn)而進(jìn)到B塔開始吸附產(chǎn)氧。A、B塔如此交替輪流實(shí)現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)氧的目的。

5、氧氣緩沖罐：儲存成品氣（氧氣），并對整套設(shè)備起到穩(wěn)壓作用。

6、控制系統(tǒng)：工程師將預(yù)編寫的閥門控制程序輸入到PLC控制器中，通過電磁閥調(diào)節(jié)各個氣動閥的開閉，實(shí)現(xiàn)吸附系統(tǒng)在指定的時(shí)間內(nèi)經(jīng)行吸附、再生。

三、    VPSA制氧機(jī)與PSA制氧機(jī)的區(qū)別：

1、VPSA制氧機(jī)是通過鼓風(fēng)機(jī)獲得原料空氣和增壓，而PSA制氧機(jī)則是利用空氣壓縮機(jī)進(jìn)行供氣。

2、PSA制氧機(jī)用鈉沸石分子篩，其核心成分為鈉分子篩，而VPSA制氧機(jī)則用鋰分子篩。

3、PSA制氧機(jī)的吸附壓力一般為0.6~0.8Mpa，VPSA制氧機(jī)吸附壓力為0.05Mpa。

4、PSA單機(jī)氣體產(chǎn)量可達(dá)200~300Nm³/h，VPSA單機(jī)產(chǎn)量可達(dá)7500~9000Nm³/h。

5、VPSA與PSA相比，能源消耗較低(生產(chǎn)一方氧的電耗≤0.35kW/Nm³O₂)，更節(jié)能，更環(huán)保。