·550· 北京科技大学学报 2001年第6期 表1试险参数及其变化值 小时，氧质量分数随着产氧量的增加而迅速下 Table 1 Experimental parameters and their variant value 降，因此，要获得一定流量和质量分数的产品 水平空气量/min)高径比分子筛类型分子筛量g 气，选择相当流量的空气压缩机是很重要的. 0.8 2.98 FZSI 0.8 2.2分子筛的影响 1.1 3.73 FZS2 12 图4是分子筛品种对氧质量分数和氧产量 1.4 5.97 FZS3 1.86 的影响曲线.由此可见，这3种分子筛都可以用 4 2.3 于微型变压吸附制氧，但在制氧效果上有较大 2结果和分析 的差别.在本实验条件下，FZS3效果最好，FZS2 次之，FZS1不能获得氧质量分数大于90%以上 通过上述试验，得到了氧气流量和氧气质 的产品气.对于同品牌的分子筛，其量一定时， 量分数随空气流量、分子筛种类及其质量、吸附 产氧量增加，产品气的质量分数降低.其中FZS1 时间、吸附器高径比、吸附压力、空气温度、湿度 和FZS2在相对产氧量小于3的范围内，氧质量 等因素变化的结果.限于篇幅，这里给出前4种 分数下降梯度较小，而当产氧量大于3后，氧质 参数的结果并进行讨论，其他结果与分析将另 量分数几平成线性递减.这说明使用一定量的 文报道 分子筛，可以获得一个最大的产氧量.图5给出 2.1空气量对氧质量分数的影响 了最大产氧量与分子筛量的关系.可见，在微型 图2为产氧量随空气量的变化关系.由图 变压吸附制氧条件下，最大产氧量与分子筛量 可知，产氧量随空气量增加而呈线性增加.进一 基本成线性关系 步的分析可知，其增加的比例，即产氧量与空气 量之比为15~18，氧气收得率约为25%一30%.图 100 FZS3 3是不同产氧量下氧质量分数与空气量的关系. g0 FZS2 可以看出，氧质量分数与空气量也有重要的联 FZS1 80 系，在相同的产氧量下空气量大，氧质量分数 高，空气量小，氧质量分数则低.而且当空气量 7 60 3 2 相对产氧量 2 图43种分子筛的影响 Fig.4 Effects of 3 species of molecular sieve 0 0.8 1.0 1.2 1.4 相对空气量 图2产氧量与空气量的关系 Fig.2 The relation between relative oxygen content and 礼 relative air rate 100 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 90 相对吸附剂量 80 相对空气量 2 图5分子筛量对产氧量的影响 10.8 Fig.5 Effects of the amount of molecular sieve on the rate 2-1.1 of oxygen generation 60 3-1.4 50 2.3吸附时间的影响 3 确定合适的吸附时间是很重要的.由图6 相对产氧量 图3不同产氧量下复与空气量的关系 可以看出，氧质量分数随着吸附时间的增加先 Fig.3 Relation between oxygen and air flow rate under dif- 增加后减小，中间存在一峰值.这是因为吸附时 ferent orygen generation rate 间短，吸附尚未完成，解吸也没有进行完全，产北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 0 1 年 第 6 期 衰 1 试 脸 . 傲及其变 化值 几b l e 1 E x eP r im e . t a l件 r a m e t e几 a n d t h e泛r v a 血 . t v a l u e 水平 空气量l(/ · m i n 一 ’ ) 高径比 分子筛类 型 分子筛量g/ 1 0 . 8 2 . 9 8 F Z S I 0 . 8 2 1 . 1 3 . 7 3 F Z S 2 1 . 2 3 1 . 4 5 . 9 7 F Z S 3 1 . 8 6 4 一 一 一 .2 3 2 结果和分析 通 过上述试验 , 得到 了氧气流 量 和 氧气质 量分数 随空 气流量 、 分子筛种类及其质量 、 吸附 时间 、 吸 附器高径 比 、 吸附压力 、 空气温度 、 湿度 等因 素变化 的结果 . 限 于篇幅 , 这里给 出前 4 种 参数 的结果并进行讨论 , 其他结果 与分析将另 文 报道 . 2 . 1 空气 , 对权质 , 分数的影 响 图 2 为产氧量 随空气量 的变化关 系 . 由图 可 知 , 产氧量随空 气量增加而 呈线性增加 . 进一 步的分析可知 , 其增加的比例 , 即产氧量与空气 量之 比为 1 5一 1 8 , 氧气收得率约为 25 % 一 3 0 % . 图 3 是不 同产氧量下 氧质量分数与空气量 的关系 . 可 以 看 出 , 氧质量分数与 空 气量 也有 重要 的联 系 , 在相 同的 产氧量下空 气量 大 , 氧质量分数 高 , 空 气量 小 , 氧质量分数则低 . 而 且 当空 气量 小 时 , 氧质量分数随着产氧量的增加而迅速下 降 . 因此 , 要获得一 定流量和质量分数 的产品 气 , 选择相 当流量 的空 气压缩机是很 重要 的 . 2 . 2 分子筛的影响 图 4 是分子筛品种对氧质量分数 和氧产量 的影 响曲线 . 由此 可见 , 这 3 种分 子筛都可 以用 于 微型 变 压吸 附制 氧 , 但在制氧效果上 有较大 的差别 . 在本实验条件下 , F Z s3 效果最好 , F z sZ 次之 , F Z sl 不 能获得氧质量分数 大于 90 % 以上 的产品气 . 对于 同品牌的分子筛 , 其量一 定时 , 产氧量增加 , 产品气的质量分数降低 . 其中 F Z SI 和 F Z SZ 在相对产氧量小于 3 的范围 内 , 氧质量 分数下降梯度较小 , 而 当产氧量大于 3 后 , 氧质 量分数几乎成线性 递减 . 这说 明使用一定量 的 分子 筛 , 可 以 获得一个最大 的产 氧量 . 图 5 给出 了 最大产 氧量与分子 筛量的关系 . 可见 , 在微型 变压吸 附制氧条件下 , 最 大产氧量 与分子筛量 基 本成线性关系 . 弃子 相 对产氧 飞 量 圈 4 3 种分子 筛的影 响 F ig · 4 E l云沈扭 o f 3 5声c 妞 5 o f m o l ec u la r s i ve e / 肉ù、`, , 几. 咽嘛忆友奥 嘛忆咽友罕 0 1 1 1 1 ! 0 . 8 1 . 0 1 . 2 1 . 4 相对 空 气 t 圈 2 产 权. 与 空 气 , 的关 系 Fig . 2 Th e er al ti o . be wt e n 邝 l a ivt e o x y g e n e o n t e n t a n d er 加 ti v e a i r r日 t e 10 0奋一~ 一一一` l 相对 空气量 ! 一刊〕 . 8 2一 1 . 1 3一 1 . 4 丈 \ \ 相对吸附剂量 圈 5 分 子筛 , 对产 权 . 的 影响 Fi g . S E们阳e t , o f t h e a m o u n t o f m o l e e u al r , le v e o n t h e ar t e o f o x y g e n g e n e r a 如 n 相对产氧量 圈 3 不 同产 权 . 下叙与 空气t 的关 系 F地 · 3 R e la ti o o b eWt e e n 0 x y ge n a n d a i r n o w r a t e u n d e r d i -f fe 代 n t o x y g e n g e n e r a ot n r a t e 2 .3 吸附时间 的影响 确定 合适 的 吸 附时间 是很重要 的 . 由图 6 可 以 看出 , 氧 质 量分数随 着 吸 附 时 间 的增加 先 增 加后减 小 , 中间存 在一 峰值 . 这是因 为 吸 附时 间短 , 吸 附 尚未完成 , 解吸也没 有进行完全 , 产 日ǎ 9Rn0o 126 亡、ù 岁\沁