目前,美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已將沸石分子篩應(yīng)用于航空制氧系統(tǒng)中,其采用變壓吸附分離與膜分離的耦合工藝,變壓吸附制氧裝置主要由兩個(gè)裝填有沸石分子篩的吸附床層、兩個(gè)裝填有碳分子篩的吸附床層、氣動(dòng)控制閥以及控制系統(tǒng)組成。沸石分子篩的應(yīng)用,能夠讓制備的氧氣釋放地更加徹底。

經(jīng)凈化后的壓縮空氣進(jìn)入其中一個(gè)裝有沸石分子篩的吸附塔后,原料氣在連續(xù)通過沸石分子篩時(shí),氮?dú)庠诜惺肿雍Y的多孔構(gòu)造中在一定時(shí)間內(nèi)優(yōu)先吸附在沸石分子篩的表面。由此氧氣將在床層的出口端富集,初步分離后形成 94% 的富氧氣體,而氮?dú)鈩t被留在沸石分子篩中。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)吸附塔沸石分子篩吸附趨于飽和時(shí),壓縮空氣被切換至第二個(gè)吸附塔,新的吸附過程開始。與此同時(shí),氮?dú)馕斤柡偷奈剿_始解析,吸附塔氣體排空,氮?dú)怆S壓力降低而解析排空。再生還原后的沸石分子篩將進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)過程。

經(jīng)沸石分子篩分離后的純度為 94% 的富氧氣體進(jìn)入碳分子篩床層,以變壓吸附工藝由其中一個(gè)吸附塔碳分子篩吸附氧氣,脫除部分氮?dú)夂蜕倭繗鍤猓?dāng)碳分子篩吸附飽和時(shí),通過工藝壓縮機(jī)將其抽出,碳分子篩解析再生,通過循環(huán),形成純度為 99.2% 的氧氣,可完全滿足飛行人員及飛行設(shè)備的用氧需求。

飛機(jī)完善的燃油系統(tǒng)與制氧系統(tǒng)是保證其安全、穩(wěn)定飛行的基礎(chǔ),在系統(tǒng)中應(yīng)用沸石分子篩技術(shù),能夠有效提高燃油系統(tǒng)的防火防爆率,制氧系統(tǒng)的制氧率,滿足現(xiàn)役所有飛機(jī)的領(lǐng)域內(nèi)需求。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,Zeolite的強(qiáng)大功能會(huì)在更多領(lǐng)域亟待發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用。