變壓吸附空分制氧始創(chuàng)于20世紀(jì)60年代初(Skarstrom, 1960; Guerin de Montgarenil & Domine, 1964),并于70年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。在此之前,傳統(tǒng)的工業(yè)空分裝置大部分采用深冷精餾法(簡稱深冷法)。
80年代以來至今CaX和LiX等高吸附分離性能的沸石分子篩的相繼開發(fā)利用和工藝流程的改進(jìn),使得變壓吸附空分技術(shù)得到迅速地發(fā)展,與深冷空分裝置相比,PSA過程具有啟動時間短和開停車方便、能耗較小和運(yùn)行成本低、自動化程度高和維護(hù)簡單、占地面積小和土建費(fèi)用低等特點(diǎn)。在不需要高純氧的中小規(guī)模(小于100噸/天,相當(dāng)于3000Nm3/h )氧氣生產(chǎn)中比深冷法更具有競爭力。廣泛的應(yīng)用于電爐煉鋼、有色金屬冶煉、玻璃加工、甲醇生產(chǎn)、炭黑生產(chǎn)、化肥造氣、化學(xué)氧化過程、紙漿漂白、污水處理、生物發(fā)酵、水產(chǎn)養(yǎng)殖、醫(yī)療和軍事等諸多領(lǐng)域(楊,1991; Kumar, 1996; Jee, Park, Haam & Lee,2002)。
四十多年來變壓吸附空分制氧技術(shù)的研究進(jìn)展主要表現(xiàn)在兩個方面:一是空分制氧吸附劑和其吸附理論的研究方面,二是空分制氧工藝循環(huán)過程的研究方面(Sircar,1994;Ruthven.Farooq&Knaebel, 1994)。國內(nèi)對這項(xiàng)技術(shù)的研究盡管起步較早,然而在較長的一段時間內(nèi)發(fā)展相對較緩。直至進(jìn)入九十年代以來,變壓吸附制氧設(shè)備的優(yōu)越性才逐漸被國人認(rèn)可,近幾年各種流程的設(shè)備相繼投產(chǎn)為各行各業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。