PSA 氧气提纯装置介绍

PSA（变压吸附，Pressure Swing Adsorption）氧气提纯装置是一种基于变压吸附技术，从空气中分离提取高纯度氧气的设备，具有操作简便、能耗较低、启停灵活等特点，广泛应用于冶金、化工、环保、水产养殖等领域。

一、工作原理

PSA 氧气提纯的核心原理是利用吸附剂（常用沸石分子筛，Zeolite Molecular Sieve）对空气中氮气和氧气的吸附选择性差异，以及吸附容量随压力变化的特性，通过 “加压吸附、减压解吸” 的循环过程实现氧氮分离：

加压吸附阶段：空气经压缩、净化（除水、除油、除尘）后进入吸附塔，在一定压力下，沸石分子筛优先吸附氮气，氧气则穿过吸附剂床层成为产品气（粗氧），富集后输出。

减压解吸阶段：当吸附剂吸附氮气达到饱和后，降低吸附塔压力（或通入部分产品氧进行吹扫），分子筛吸附的氮气被解吸出来，随废气排出，吸附剂得以再生，为下一轮吸附做准备。

双塔 / 多塔循环：实际装置通常采用双塔或多塔设计，一塔吸附产氧，另一塔解吸再生，通过阀门切换实现连续稳定的氧气输出。

二、核心组成部分

空气预处理系统：包括空气过滤器（除尘）、空气压缩机组（提供高压空气）、空气干燥器（除水）、精密过滤器（除油），确保进入吸附塔的空气洁净干燥，避免污染吸附剂。

吸附塔：装填沸石分子筛吸附剂，是氧氮分离的核心单元，材质通常为碳钢或不锈钢，需承受压力循环变化。

阀门与控制系统：包含程控阀（切换吸附 / 解吸状态）、调节阀（控制压力和流量），以及 PLC 控制系统（实现自动化运行、参数监控和故障报警）。

氧气缓冲罐：储存产出的氧气，稳定压力和流量，保证下游用气设备的连续性。

解吸废气排放系统：将解吸出来的氮气及少量杂质气体排出，部分装置可回收氮气作为副产品。