CN114917724A - 一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧工艺 - Google Patents

一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全温程模拟旋转移动床变压吸附的空气富氧工艺，属于变压吸附技术领域，解决了O2产品纯度与收率无法实现双高的技术问题；该工艺将置于一多通道旋转阀中央且在其周围安置于一圆环形旋转托盘上多个轴向流固定床吸附塔并通过管道连接以及调控旋转阀旋转方向与速度、圆环形旋转托盘旋转方向与速度，使得流经多通道旋转阀通道及通道进出口端与圆环形旋转托盘上的吸附塔进出口端连接的管道及吸附塔中旋转移动的吸附床层的气体，在不断地通过进出每个吸附塔进出口的位置及每个吸附床层在旋转同时完成各自的吸附与解吸步骤的传质，形成“模拟旋转移动床”变压吸附过程，提升了传质效率与生产规模，可获得高纯度与高收率的O2产品。

Description

一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧 工艺
技术领域
本发明涉及从空气中分离制取富氧的变压吸附(PSA)技术领域，具体涉及应用全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)进行空分富氧技术领域。
背景技术
目前氧气(O2)的生产方法主要有深冷空气精馏(深冷空分)法、变压吸附法、膜分离法等，其中，深冷空气精馏法主要适用于规模较大的纯氧制备，并可同时生产高纯氮气(N2)和氩气(Ar)副产品，对于规模较小的制氧装置而言，其单位氧能耗高、建设投资大，氧气生产成本高，并且不适合富氧；膜分离法制氧工艺是采用一些具有选择性透过O2或N2的高分子聚合纤维材料等作为膜材料的一种分离技术，但是，膜分离系统的处理量较小，所获得的O2浓缩度至多50～70％左右，并且成本较高；变压吸附(PSA)方法具有工艺流程简单，制氧过程在常温常压下实现，装置运行安全可靠，建设投资省、单位氧气能耗低、自动化程度高、操作人员少、开停车时间短、适应性强，氧气纯度可以在之间任意调整，负荷可在范围内随意变化，其缺点是产品单一、纯度与收率相对较低。但是，随着专门的富氧或制氧吸附剂研发，如锂分子筛的推广应用，使得制氧富氧的纯度与收率有很大的提高，目前，工业上普遍采用变压吸附(PSA)分离方法用于空气分离来制取富氧，富氧浓度可高达95％(v)，最大收率可达到82～85％。
变压吸附制氧法主要包括常规的变压吸附(PSA)、真空变压吸附(VPSA) 和常压吸附(VSA)三种，其中，常规的PSA是在高于大气压力吸附(吸附压力为0.2～0.5MPa)常压解吸，优点是机组简单对分子筛要求低，缺点是能耗太高，仅宜于小型装置(<15t/d)；VPSA是在略高于大气压力吸附(吸附压力<0.1MPa)真空解吸，能耗较低，机组相对较复杂，投资与成本较高；VSA是常压吸附(吸附压力<10kPa)真空解吸(解吸压力为15～40kPa)，能耗低，设备简单，但对分子筛要求较高。
变压吸附(PSA)空分富氧装置所采用的吸附塔多为固定床层，其中，多塔轴向流固定床PSA已成为中小型规模空分富氧的主流，其主要优势在于，占地面积小，较大的高径比带来较好的动力学效果，吸附塔内流体的传质模型及设计参数比较成熟，制造方便，成本相对低，但是，轴向流固定床层的阻力相对较大，进而限制了吸附塔高径比与吸附条件的选择，同时，轴向流固定床特有的“纯度与收率之间的矛盾”仍然存在。此外，当处理规模增加时，吸附塔直径的增加受到设备运输、制造容器封头等限制以及径向扩散影响增加，尤其是PSA空分富氧这样的吸附压力相对较低的工况，只能并联多套轴向流固定床吸附塔来应对，投资与占地就会大幅度上升，而“纯度与收率之间的矛盾”更加明显。而径向流固定床PSA吸附塔最大的优点是除了吸附床层阻力较小外，只要简单地增加吸附塔(筒)体长度，就能适应处理量成倍扩大的需要，尤其是适用于低压大气量的空分装置，进而，随着空分富氧装置规模的大幅度增加，径向流固定床PSA工艺的应用也随之扩大。然而，径向流固定床最大的缺点是气体在床层中的流动比轴向流固定床层的复杂得多，吸附剂颗粒在床层中由于受到不均匀的气流扰动，极易造成床层局部的流化态，使得传质效率下降。为此，径向流固定床一般需要增设气流分布器，使得吸附床层内的气体分布均匀，已成为径向流固定床PSA分离工艺的最为核心的技术手段之一。然而，正是由于气体分布的需要，使得径向流固定床吸附塔的结构比轴向流固定床吸附塔的结构有更多的非吸附空间，使得PSA的“纯度与收率之间的矛盾”尤为突出。此外，径向流固定床吸附塔因内部结构复杂，制造难度大，材料消耗较多，仅适合大型空分制氧或空分净化。现有的轴向流或径向流固定床变压吸附(PSA)富氧工艺虽然没有PSA制氢那么多吸附塔、阀门和复杂的自动控制。然而，由于制氧装置操作压力低、循环时间短，对低阻力降、气流分布均匀的吸附床和快开闭、长寿命的阀门以及匹配合理的机泵提出了十分严格的要求，除了开发更加有效的吸附剂外，需要创新工艺设计去扩大其应用范围以及降低生产成本，尤其是如何更有效地克服“纯度与收率之间的矛盾”，进一步提升富氧在不同规模的空分富氧装置上体现出足够的技术经济效益。
为了克服固定床变压吸附富氧工艺的一些缺陷，国内外相继开发了一种 PSA径向流转轮吸附(RWPSA)工艺用于空分富氧，即，吸附剂是固定在吸附容器中不作相对的运动，但却是将吸附剂作为一个整体却通过驱动机构的带动作旋转运动，而物流(气体)包括空气原料气、逆放气、充压气等的进出转轮吸附器的位置是固定的，吸附与解吸的循环操作分别在不同的吸附器中各个吸附扇形室中同时进行的，弥补了经典的移动床吸附工艺吸附剂易损耗、无法适用于PSA分离或净化过程的缺陷，同时相较于传统的固定床PSA工艺，又大幅度降低了吸附剂装填量，提高了吸附效率，产品气纯度与收率有所提高，一定程度上突破了固定床PSA工艺所存在的“纯度与收率之间的矛盾”技术瓶颈。但是，RWPSA工艺也具有明显的限制与缺点：第一，吸附转轮直径及高度(厚度)受到较大限制，导致吸附处理规模不够大，这是由于RWPSA本质上是移动床，要达到类似循环床或流化床等这些典型移动床吸附工艺的“稳态”传质，其轴向传质扩散或径向传质扩散能力必须受到限制。这一特点对轴向流或径向流固定床工艺而言却是优点；第二，转轮PSA设备制造复杂，尤其是带有均压的设备更复杂，且均压次数不超过2次。目前多为国外公司制造或垄断，成本较高；第三，比较适合于单一吸附质组分的快速吸附与快速解吸且该吸附质组分的吸附机理以动力学吸附为主的工况，比如含VOCs尾气的净化等。对于空分富氧的吸附机理，通常是平衡吸附为主，因而，这种RWPSA工艺也不太适合。当空气中含有较多的CO2、水及碳氢化合物等杂质组分，RWPSA工艺中的吸附剂无法形成诸如固定床层中装填多种吸附剂的复合床层来进行处理，尤其易受空气中水滴和其它易污染的液滴损害；第四，RWPSA中的吸附剂在旋转时容易发生因剪切力的存在引起的抛摔，导致工艺物流气体在吸附床层中发生偏流或短流，使得传质效率大打折扣，吸附剂更容易粉化导致吸附剂使用寿命缩短。比如，申请号US09584269公开了这类模块化转轮变压吸附装置，包括旋转阀与吸附一定子和一可转动地连接到定子上的转子(旋转阀组)；定子包括第一定子阀表面、第二定子阀表面、多个通入第一定子阀表面的第一功能腔以及多个通向第二定子阀表面的第二功能腔；转子包括与第一定子阀表面连通的第一转子阀表面，与第二定子阀表面连通的第二转子阀表面，以及多个其中用于接收吸附剂的流动通道。各流动通道包括一对相对端，多个设置在转子阀表面中且与流动通道端部和功能开口连通的孔以使所述各流动通道周期性地呈现高压和低压之间多个不连续压力级，而使流经第一和第二功能腔的气流保持均匀。该专利装置可以构造成流体径向、轴向或相对转子轴线为倾斜圆锥方向流过吸附器部件，为了以高周期频率工作，径向流的优点是向心加速度将与流动通道平行以使浮力驱动的自由对流最稳定，以及粒状吸附剂的离心夹持有均匀的流量分布。该专利存在的缺陷是易受空气中水滴和其它易污染的液滴损害，以及快速的循环使吸附压力容器、吸附剂承受更大的交变应力等。已有的 RWPSA空分富氧的工艺，实现了二次均压，能够从空气中分离出中等纯度的氧气(O2)，达到70～85％，其循环步骤包括吸附、均压、逆放、抽真空/冲洗、充压等，吸附压力小于等于1.8～2.0×105Pa。对上述的转轮变压吸附方法中，也常用规整式吸附剂替代粒状颗粒吸附剂，这样可减少吸附剂的交变应力及损失，但也难以解决转轮变压吸附工艺的缺陷。
发明内容
针对前述现有的各种固定床与转轮PSA空分富氧工艺的一些问题，本发明提出了一种全温程模拟旋转移动变压吸附(Full Temperature range Simulated RotatedMoving PSA——FTrSRMPSA)新工艺用于PSA空分富氧，该工艺是一种以轴向流固定床变压吸附(PSA)为基础，将置于一多通道旋转阀中央且在其周围安置于一圆环形旋转托盘上多个轴向流固定床吸附塔并通过管道连接以及调控旋转阀旋转方向与旋转速度(ω1)、圆环形旋转托盘旋转方向与旋转速度(ω2)，使得流经多通道旋转阀通道及通道进出口端与圆环形旋转托盘上的吸附塔进出口端连接的管道及吸附塔中旋转移动的吸附床层的气体，在不断地通过进出每个吸附塔进出口的位置及每个吸附床层在旋转同时完成各自的吸附与解吸步骤的传质，进而形成了“模拟旋转移动床”的变压吸附过程，实现了轴向流固定床变压吸附基础上的模拟旋转移动床变压吸附过程，使得吸附与解吸多步骤的循环操作，在实现收率与纯度“双高”及避免深度吸附的同时，适用于空气作为原料气相应的流量、组分浓度、压力或温度的波动工况，充分利用了轴向流固定床变压吸附及旋转轮吸附及模拟移动床的各种优势，克服了这些现有技术工艺的缺陷，具体方案如下：
一种全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的空分富氧工艺，所述的全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)系统是由n(3≤n≤20的自然整数)个装载有一种或多种吸附剂的轴向流固定床层吸附塔并安置在一个以旋转速度(ω2，秒(s)为单位)的圆环形旋转托盘上的吸附塔、有m(5≤m≤36 的自然整数)个通道并安置在圆环形旋转托盘中央以旋转速度(ω1，秒(s)为单位)旋转的多通道旋转阀、多通道旋转阀与系统外物料气体进出的物料管道以及连接于经圆环形托盘内置管道至吸附塔上下与多通道旋转阀之间的工艺管道，以及相应的驱动圆环形旋转托盘及多通道旋转阀旋转方向及其调控其旋转速度(ω1与ω2)的驱动机构、缓冲罐、真空泵/或增压机所构成而形成一个 FTrSRMPSA系统，吸附塔进出口与m通道旋转阀进出口连接的管道是通过预设在圆环形旋转托盘的内置管道相连形成工艺管道且与m通道旋转阀通道数m相同，进出FTrSRMPSA系统物料气体的位置是由m通道旋转阀旋转的通道加以分配来固定，其物料气体包括空气为原料气(F)、O2产品气(O2PG)、系统外的冲洗气(P)、系统外的终充气(FR)以及逆放(D)气或/与抽真空气(V) 或/与冲洗废气(PW)组成的解吸气(D)，并相应的连接包括缓冲罐(器)、增压/抽真空泵、循环泵在内的设备，由m通道旋转阀进出口与吸附塔进出口之间通过圆环形旋转托盘中内置管道连接的工艺管道中工艺气体流动的位置是移动变化的，工艺气体是在FTrSRMPSA系统内流动，包括原料气(F)、顺放气 (PP)、系统内外的冲洗气(P)、均压降气(ED)、逆放气(D)气或/与抽真空气(V)或/与冲洗废气(PW)组成的解吸气(D)、均压升气(ER)、终充气(FR)及产品氧气(O2PG)，具体吸附与解吸的循环过程为，来自FTrSRMPSA 系统外的原料气空气(F)进入m通道旋转阀原料气(F)进口，并经m通道旋转阀原料气(F)通道及出口、圆环形旋转托盘内置管道及圆环形旋转托盘上对应的处于吸附状态的一个或多个轴向流固定床吸附塔进口连接的工艺管道，从吸附塔底部进入进行吸附(A)，经过m通道旋转阀旋转方向及旋转速度(ω1) 与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度(ω2)之间的调控匹配连续地步进，从吸附塔顶部流出的非吸附相气体正好经工艺管道进入m通道旋转阀O2产品气 (O2PG)通道，并从m通道旋转阀O2产品气(O2PG)通道流出形成O2产品气 (O2PG)进入O2产品气缓冲罐后输出，处于吸附状态的吸附塔在完成吸附(A) 步骤后，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘继续旋转步进，或/与吸附(A) 结束的吸附塔对另一个或几个处于冲洗(P)或均压升(ER)状态的吸附塔通过系统内的工艺管道进行顺放(PP)或均压降(ED)，结束顺放(PP)或均压降(ED)步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘持续地旋转步进而进入逆放(D)或/与抽真空(V)或/与冲洗(P)步骤，从吸附塔流出的逆放气(D)或/与抽真空气(V)或/与冲洗废气(PW)所形成的解吸气(D)，或流经圆环形旋转托盘内置管道或外置管道以及m通道旋转阀逆放气(D)/抽真空气(V)/冲洗废气(PW)通道及其出口端流出并流经解吸气(D)缓冲罐，或直接排放，或进入氮气(N2)回收工序，结束逆放(D)或/与抽真空(V) 或/与冲洗(P)步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘连续不断地旋转步进而进入均压升(ER)或/与等待区(-)步骤，从处于均压降(ED) 步骤的吸附塔流出并经圆环形旋转托盘内置管道及m通道旋转阀均压降气(ED)通道而进入处于均压升(ER)步骤的吸附塔进行均压，使得处于均压升(ER)步骤的吸附塔内的压力与处于均压降(ED)步骤的吸附塔内的压力相等为止，结束均压升(ER)或/与等待区(-)步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘进一步连续旋转而进入终充(FR)步骤，来自O2产品气 (O2PG)或原料空气(F)作为终充气(FR)流经m通道旋转阀终充气(FR) 通道与圆环形旋转托盘内置管道进入吸附塔进行充压直至吸附塔内的压力达到吸附(A)步骤所需的吸附压力为止，并准备下一轮吸附与解吸的循环操作，其中，每一个吸附塔或进行一个步骤或多个步骤且进行每一步骤，均通过旋转阀旋转方向及旋转速度(ω1)与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度(ω2)之间的调控匹配，使得旋转中的m通道旋转阀中m个通道与圆环形旋转托盘旋转中的n个吸附塔吸附与解吸的循环操作中的时序表首尾连接成圆，并完整地形成变压吸附(PSA)吸附与解吸过程的操作循环性，所有的物料气体及工艺气体被均匀交替地分布在系统中的m通道旋转阀中m个圆通道与圆环形旋转托盘中内置管道及各个吸附塔内，并将一个循环周期的变压吸附(PSA)通过旋转的旋转阀(ω1)与接通的相应旋转的圆环形旋转托盘(ω2)上吸附塔分别同时进行吸附与解吸过程中的各个步骤，进出吸附塔的工艺气体位置是通过旋转阀旋转方向及旋转速度(ω1)与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度(ω2)匹配而不断地变化，使得每个吸附塔重复吸附与解吸步骤，相当于每个固定床吸附塔在 m通道旋转阀与圆环形旋转托盘旋转的同时完成各自的吸附与解吸步骤，进而形成了“模拟旋转移动床”的变压吸附过程，由此，从空气中获得的产品O2，其纯度为85～95％，收率为85～95％。
更进一步，所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的工艺，所述的m通道旋转阀及圆环形旋转托盘旋转方向及其调控其旋转速度(ω1与ω2)之间的调控匹配，包括，1)同向同步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω1＝ω2/≠0，2)同向异步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω1＞ω2或ω1＜ω2或ω1≠0/ω2＝0或ω1＝0/ω2≠0，3)异向同步，顺时针/逆时针或逆时针/顺时针的异向旋转，且，ω1＝ω2/≠0，4)异向异步，顺时针/逆时针或逆时针/顺时针的异向旋转，且，ω1＞ω2或ω1＜ω2或ω1≠0/ω2＝0或ω1＝0/ω2≠0，优选的，同向同步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω1＝ω2/≠0，与，同向异步中的顺时针或逆时针方向的同向旋转且ω1＜ω2或ω1≠0/ω2＝0。
更进一步，所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的空分富氧工艺，所述的全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的吸附与解吸的闭合循环操作步骤的组合还包括，1～2次均压、1～2批次冲洗、1次抽真空、1～2次的加热与冷却换热的变温变压吸附、1次顺放与均压降顺序相互错位、1～2个等待区、1次置换解吸步骤，且，吸附塔数(n)与相应的m通道旋转阀通道数(n)增加、吸附塔高径比减少，以及m通道旋转阀或圆环形旋转托盘旋转速度足够快或旋转周期足够短，空气分离与净化的效果无限接近移动床“稳态”传质分离与净化效果，最终获得O2产品气(O2PG)的纯度等于95％，产品气收率等于95％。
更进一步，所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的空分富氧工艺，所述的作为原料的空气(F)，温度为10～60℃，压力为常压至 0.6MPa，流量为100～20,000Nm3/h。
更进一步，所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的空分富氧工艺，所述的均压降(ED)与均压升(ER)，其最多次数为2，最少次数为1，且吸附操作压力范围为0.2～0.6MPa。
更进一步，所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的空分富氧工艺，所述的冲洗气(P)来自系统内的顺放气(PP)，或来自系统外的O2产品气(O2PG)，通过m通道旋转阀通道(槽道)中一个或多个的开孔实现分批次进行冲洗，开孔数至多为3个，优选的来自系统内的顺放气(PP) 作为冲洗气(P)，O2产品气(O2PG)的收率超过90％。
更进一步，所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的空分富氧工艺，所述的逆放(D)步骤采用抽真空方式进行解吸，增设的真空泵，或与解吸气(D)流出m通道旋转阀的物流管道相连，或与圆环形旋转托盘上的吸附塔出口端连接的外置管道直接相连且在外置管道上设有控制阀门，优选的与圆环形旋转托盘上的吸附塔出口端连接的外置管道直接相连且在外置管道上设有控制阀门。
更进一步，所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的空分富氧工艺，所述的终充气(FR)来自系统外的空气原料(F)或O2产品气 (O2PG)，在O2产品气(O2PG)纯度大于等于90％工况下，优选的采用O2产品气(O2PG)作为终充气(FR)。
本发明的有益效果是：
1.通过本发明，可以将传统的固定复合床层PSA的吸附与解吸循环操作模式模拟变成全温程旋转轮移动床PSA工艺，获得比固定床层或典型的扇形吸附室旋转轮PSA效率更高的O2产品的纯度与收率，突破了常规与固定吸附床层所具有的“纯度与收率呈反比关系”的技术限制，又大幅度降低了旋转轮PSA 工艺与装备制造复杂性及成本，使得O2产品气的纯度为85～95％，收率为 85～95％。
2.本发明通过对多通道旋转阀与圆环形旋转托盘的旋转方向与旋转速度 (ω1与ω2)之间的调控匹配，能够在传统的固定床PSA工艺上实现多组合多步骤的吸附与解吸的PSA循环操作，解决了传统的轴向流与径向流固定床PSA 制氧装置操作压力低、循环时间短，对低阻力降、气流分布均匀的吸附床和快开闭、长寿命的阀门等有着严格要求的限制问题，并能灵活地根据O2产品的技术指标要求及操作条件，进行调节且含盖了变压吸附(PSA)、真空变压吸附 (VPSA)和常压吸附(VSA)三种典型的轴向流或径向流固定床PSA工艺，以及典型的扇形吸附室旋转轮PSA或快轮PSA的移动床工艺等现有的移动床 PSA工艺。
3.本发明大幅度降低了传统的固定床PSA空分富氧装置的程序控制阀门及调节阀门的数量，并能够替代空分富氧设备中成为核心零部件之一的气流分布器(板/盘)，以及减少吸附剂装填量，使得轴向流固定床的高径比进一步减小，同时也减少了径向流固定床PSA与快轮PSA装置制造的复杂性并能替代国外进口，进一步降低了投资与生产成本。
4.本发明通过多通道旋转阀与圆环形旋转托盘的旋转方向与旋转速度(ω1与ω2)之间的调控匹配来适应于空气原料气出现较大的波动工况，包括组分、浓度、压力、流量等的波动，操作弹性较大，并无需旋转轮PSA工艺所需的昂贵的规整式吸附剂，可采用常规的颗粒吸附剂并组成复合吸附剂床层。
5.本发明通过多通道旋转阀转速ω1与圆环形旋转托盘转速ω2的调配、多通道旋转阀圆环形通道中开设通孔及工艺气体共用通道等措施，使得原本以平衡吸附为主的空分富氧系统变成了动力学吸附机理起到了较大作用，实现了吸附与解吸的多步骤及多循环周期过程，进而提升了单位吸附剂或单吸附塔的产能，并打破了常规多通道旋转阀的制造过程中通道数受到限制的缺陷，进一步提升了传质效率与生产规模，获得高纯度与高收率的“双高”O2产品。
6.本发明根据空气原料及其波动工况和产品O2技术指标的要求，通过调节多通道旋转阀及圆环形旋转托盘的旋转方向及旋转速度ω1与ω2的匹配以及吸附压力与温度，对吸附塔的高径比进行调整与设计，使得轴向流固定床中的径向扩散忽略不计而满足轴向流固定床成熟的传质模型，而轴向流扩散随着ω2的加快以及高径比的减少，其影响越来越小，进而使得吸附塔内的传质过程更加趋近循环床为代表的移动床所具有的“稳态”效应，O2产品的纯度与收率更趋向于理论值的“双高”。
附图说明
图1为本发明实施例1流程示意图。
图2为本发明实施例2流程示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例1
如图1所示，一种全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的空分富氧工艺，其中，全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)系统是由装载有一种由活性三氧化二铝、13X与LiX混装而成的复合吸附剂的3个轴向流且高径比为2～3的轴向流固定床层吸附塔安置在一个以旋转速度为ω2＝ 100～300s的圆环形旋转托盘上的吸附塔(n＝3)及相应的驱动机构、有m个通道(m＝11)并安置在圆环形托盘中央的以旋转速度为ω1＝(20～60s)的11通道旋转阀、空气原料气(F)/解吸气(D)鼓风机1/2、真空泵、圆环形旋转托盘吸附塔塔底直接外接真空泵的外置管道、11通道旋转阀与由原料气(F)、产品气(PG)、解吸气(D)、置换气(DP)及终充气(FR)构成的物料气体进出的物料管道以及连接于经圆环形旋转托盘内置管道至吸附塔上下与11通道旋转阀之间的工艺管道、产品气(PG)/解吸气(D)/原料气(F)的缓冲罐，以及解吸气(D)缓冲罐连接一个解吸气(D)鼓风机2与一个变温吸附(TSA) 净化装置所构成而形成一个FTrSRMPSA系统，其中，11通道旋转阀旋转速度ω1为20～60s，圆环形旋转托盘旋转速度ω2为100～300s，且两者旋转方向同为顺时针方向，旋转阀中的11个通道都设置有3个通孔，通道的作用分别为，2 个通道供空气原料气(F)，2个通道供氧气(O2)产品气(O2PG)，2个通道供置换气(DP)，1个通道供置换废气(DPW)，1个通道作为共用供均压降气(ED) 与均压升气(ER)，1个通道为共用供顺放气(PP)作为冲洗气(P)与真空冲洗(VP)，1个通道供逆放气(D)作为解吸气(D)，1个通道为共用通道供空气原料气(F)与置换废气(DPW)作为终充气(FR)使用，从11通道旋转阀出口端流出的置换废气(DPW)、O2产品气(O2PG)及解吸气(D)物料管道分别与空气原料气(F)、O2产品气(O2PG)及解吸气(D)缓冲罐连接，真空泵与从吸附塔流出的抽真空气(V)端直接连接的外置管道相连并作为解吸气 (D)与解吸气(D)缓冲罐连接，解吸气(D)缓冲罐分别与解吸气(D)排出管及一个解吸气(D)鼓风机2和一个变温吸附(TSA)净化装置进口气端连接，净化装置流出的净化气用作置换气(DP)与11通道旋转阀置换气(DP) 进口端连接，具体流程为，原料气为环境空气，经鼓风机1增压至0.1～0.2MPa，从经连接于11通道旋转阀通道进口通孔物料管道进入旋转阀原料气(F)的物料通道如m＝1与2，其中，1通道与2通道是随11通道旋转阀顺时针旋转及旋转速度ω1与圆环形旋转托盘顺时针旋转及旋转速度ω2之间的调配而定期间隔切换用作物料通道，保证处于吸附(A)状态的吸附塔1连续地进料与出料，并经该通道1/2的通孔的出口连接于圆环形旋转托盘内置管道及连接于吸附塔 1的进口端所形成的工艺管道进入吸附塔1并进行吸附(A)步骤，其中，空气中的氧(O2)和氩(Ar)作为非吸附相气体，从吸附塔1的出口端流出并经过连接于吸附塔1、圆环形旋转托盘内置管道及11通道旋转阀物料通道(如m＝3 或4)通孔组成的工艺管道，从连接于旋转阀与产品缓冲罐的产品气(PG)物料管道流出氧气(O2)纯度为85～95％(v/v)的富氧产品气(O2PG)，进入富氧产品气(O2PG)缓冲罐或直接外输，吸附塔1所吸附的空气中氮气(N2)，少量的水(H2O)、二氧化碳(CO2)、碳氢化合物(CnHm)及残留氧气(O2)，在吸附塔1的吸附(A)步骤结束后，随着11通道旋转阀与圆环形旋转托盘顺时针方向同步旋转，吸附塔1进入解吸过程的置换(DP)步骤，来自解吸气(D) 缓冲罐的常压解吸气(D)经鼓风机2增压至吸附压力(0.1～0.2MPa)后再经解吸气(D)变温吸附(TSA)装置净化脱除其中的水(H2O)、二氧化碳(CO2) 与碳氢化合物(CnHm)等杂质的净化解吸气(D)(主要是氮气(N2))作为置换气(DP)，通过11通道旋转阀物料管道(如m＝5/6)及系统内的工艺管道进入吸附塔1进行置换(DP)，其置换压力和置换温度与吸附(A)步骤的吸附压力及吸附温度相同，置换(DP)步骤产生的置换废气(DPW)，经连接吸附塔 1与11通道旋转阀物料管道(如m＝7)及物料管道进入原料气(F)缓冲罐，与原料气(F)一起作为处于终充(FR)充压步骤的吸附塔3的终充气(FR)，结束置换(DP)步骤的吸附塔1及相应的物料通道与工艺通道随11通道旋转阀与圆环形旋转托盘同步旋转至如图1中吸附塔2的位置进入均压降(ED)、顺放(PP)与逆放(D)步骤，从吸附塔1先进行均压降(ED)，所产生的均压降(ED)工艺气体通过流经连接圆环形旋转托盘内置管道与11通道旋转阀工艺管道及旋转阀共用通道(如m＝8)，与处于均压升(ER)步骤的吸附塔3 进行均压，结束均压降(ED)步骤后，吸附塔1再进行顺放(PP)，产生的顺放气(PP)通过流经连接圆环形旋转托盘内置管道与旋转阀工艺管道及旋转阀共用通道(如m＝9)并作为冲洗气(P)对处于结束等待区后的真空冲洗(VP) 步骤的吸附塔3进行真空冲洗(P)，随后从吸附塔1进行逆放(D)与抽真空 (V)，其中产生的逆放气(D)作为解吸气流经连接圆环形旋转托盘内置管道与旋转阀工艺管道及旋转阀通道(如m＝10)排出旋转阀并进入解吸气(D)缓冲罐待用或排放，抽真空(V)产生的解吸气(D)经连接于圆环形旋转托盘吸附塔塔底直接外接真空泵的外置管道进入解吸气(D)缓冲罐，此时的吸附塔1 处于真空状态，结束均压降(ED)/顺放(PP)/逆放(D)/抽真空(V)步骤的吸附塔1及相应的物料通道与工艺通道随11通道旋转阀与圆环形旋转托盘同步旋转至如图1中吸附塔3的位置进入等待(-)、真空冲洗(VP)、均压升(ER) 及终充(FR)步骤，来自处于顺放(PP)步骤的吸附塔2的顺放气(PP)作为冲洗气(P)通过11通道旋转阀的共用通道(如m＝9)及与之相连的工艺管道对处于真空冲洗(VP)的吸附塔1进行真空冲洗(P)，其产生的冲洗废气(PW) 作为解吸气(D)流经连接圆环形旋转托盘内置管道与旋转阀工艺管道及旋转阀通道(如m＝10)排出11通道旋转阀并进入解吸气(D)缓冲罐，结束冲洗 (P)步骤的吸附塔1与处于经过一个等待区(-)的均压降(ED)步骤的吸附塔2流出的均压降气(ED)经11通道旋转阀共用通道(如m＝8)及系统内的工艺管道进行均压升(ER)，使得吸附塔2与吸附塔1的压力平均为 0.05～0.08MPa，结束均压升(ER)步骤的吸附塔1，来自原料气缓冲罐中的置换废气(DPW)及新补的原料气(F)作为终充气(FR)并通过11通道旋转阀终充气通道(如m＝11)及相应的工艺管道进入吸附塔1进行终充(FR)，使得吸附塔1内的压力达到吸附(A)步骤所需的压力0.1～0.2MPa，由此构成了吸附塔1完整且多步骤的变压吸附(PSA)闭环式循环操作，即，吸附(A)/置换(DP)-均压降(ED)/顺放(PP)/逆放(D)/抽真空(V)-真空冲洗(VP) /等待(-)/均压升(ER)/终充(FR)步骤，然后该吸附塔1再进入下一个吸附与解吸的闭环式循环操作过程，而相应的进出吸附塔2与3的物料气体及工艺气体，也在吸附塔1反应吸附与解吸的闭环式循环操作过程中经由圆环形旋转托盘与11通道旋转阀连续匹配转动交替切换各个吸附塔的物料或/及工艺气体进出位置进行相应的吸附与解吸的闭环式循环操作步骤，每一个吸附塔的闭环式循环操作步骤都对应着其它2个吸附塔各自的闭环式循环操作步骤，由此，从环境空气为原料气中连续地生产出富氧(O2)产品气(O2PG)，纯度为92～95％ (v/v)，产品气收率为92～95％，同时，置换废气(DPW)返回原料气(缓冲罐)作为冲洗气(P)、经过净化处理的一部分解吸气(D)作为置换气(DP) 循环使用，大幅度减少了能耗与解吸气的排放，实现了在净化空气制备富氧PSA 工艺过程的轴向流固定床层基础上进行的模拟旋转PSA工艺的高纯度与高收率的“双高”。
本实施例通过11通道旋转阀的2个原料气/产品气/置换气通道交替切换、采用共用通道及通道开设3个通孔、旋转阀转速ω1(＝20～60s)与圆环形旋转托盘转速ω2(＝100～300s)的调配等措施，在仅有三个吸附塔的吸附与解吸的循环操作中增加了净化解吸气(D)为置换气(DP)的置换(DP)步骤、顺放气(PP)作为抽真空冲洗气(P)以及置换废气(DPW)与原料气(F)作为终充气(FR)等多个步骤，并且在一个吸附塔中完成多个步骤的操作，使得吸附与解吸的循环操作过程中的吸附传质达到较为理想的“稳态”，克服了取决于平衡吸附机理的较长的轴向流传质路径的缺陷及其它的障碍，进而获得富氧产品气的“双高”，进而比传统的3个固定床吸附塔组成的真空变压吸附(VPSA)工艺获得了更高的富氧纯度与收率。
实施例2
如图2所示，一种全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)的空分富氧工艺，其中，全温程模拟旋转移动床变压吸附(FTrSRMPSA)系统是由装载有一种由三氧化二铝、13X与负载于碳纤维(CNFs)上的LiX混装而成的复合吸附剂的5个轴向流且高径比为3的轴向流固定床层吸附塔被均匀间隔安置在一个以旋转速度为ω2＝0s的静止圆环形旋转托盘上的吸附塔(n＝5)、有9 (m＝9)个通道并安置在圆环形旋转托盘中央的以旋转速度(ω1＝60～200s)旋转的9通道旋转阀、旋转阀与系统外物料气体进出的物料管道以及连接于经圆环形旋转托盘内置管道至吸附塔上下与9通道旋转阀之间的工艺管道，以及相应的驱动圆环形旋转托盘及9通道旋转阀旋转方向及其调控其旋转速度(ω1与ω2)的驱动机构、缓冲罐与压缩机所构成而形成一个FTrSRMPSA系统，将空气原料经压缩机加压至0.6～0.8MPa后进入到FTrSRMPSA系统，其中，将系统中的圆环形旋转托盘的旋转速度ω2调整为0，即不转动，9通道旋转阀旋转方向仍为顺时针方向，其旋转速度ω1为60～200s，5个吸附塔的位置是固定的，而是通过9通道旋转阀定期顺时针旋转步进使得每个吸附塔均经历吸附(A)- 一次均压降(E1D)/二次均压降(E2D)/顺放(PP)-逆放(D)/冲洗(P)- 二次均压升(E2R)/一次均压升(E1R)/等待(-)-终充(FR)的吸附与解吸的循环操作步骤，其中，冲洗气(P)来自系统内的顺放气(PP)，冲洗废气(PW) 与逆放气(D)作为解吸气(D)，一次均压降(E1D)/一次均压升(E1R)步骤结束的吸附塔内的压力均为0.2～0.3MPa，二次均压降(E2D)/二次均压升 (E2R)步骤结束的吸附塔内的压力均为0.1MPa，9通道旋转阀中的9个通道作用分别为，1个通道(如m＝1)供空气原料气(F)、1个通道(如m＝2)供 O2产品气(O2PG)、1个通道(如m＝3)供一次均压降(E1D)与对应的一次均压升(E1R)、1个通道(如m＝4)供二次均压降(E2D)与对应的二次均压升(E2R)、1个通道(如m＝5)供顺放气(PP)与对应的作为冲洗气(P)、1 个通道(如m＝6)供逆放气(D)为解吸气(D)、1个通道(如m＝7)供作为解吸气(D)冲洗废气(PW)、1个通道(如m＝8)供隔离、1个通道(如m＝9) 供O2产品气(O2PG)为终充气(FR)使用，所有的物料气体及工艺气体被均匀交替地分布在系统中的9通道旋转阀中9个圆通道与圆环形旋转托盘中内置管道及各个吸附塔内，并将一个循环周期的变压吸附(PSA)通过旋转的9通道旋转阀(ω1)与接通的相应静止的圆环形旋转托盘(ω2＝0)上5个吸附塔分别同时进行吸附与解吸过程中的各个步骤，进出每个吸附塔的工艺气体位置是通过9通道旋转阀旋转方向及旋转速度(ω1)而不断地变化，使得每个吸附塔重复吸附与解吸步骤，相当于每个固定床吸附塔在不旋转下随着9通道旋转阀旋转过程中完成各自的吸附与解吸步骤，进而形成了“模拟旋转移动床”的变压吸附过程，即PSA5-1-2P操作模式，5个塔，有1个塔始终处于吸附步骤，2次均压，常压冲洗解吸，由此，从环境空气中获得的富氧(O2)产品气(O2PG)，其纯度为85～92％，其收率为85～88％。
本实施例与实施例1比较，本实施例取消了实施例1系统中的真空泵、TSA 净化装置等设备，增加了2个吸附塔与压缩机，原来的11通道旋转阀改为9 通道旋转阀，但本案的圆环形旋转托盘不旋转，而是通过9通道旋转阀的顺时针旋转来对5个轴向流固定床吸附塔进行“模拟旋转移动床”的操作，其效果自然不如实施例1，但本案是在0.6～0.8MPa压力下进行操作，充分利用了两次均压与顺放气为冲洗气，以及省去了抽真空与TSA净化设备及圆环形旋转托盘驱动能耗，故而，本案能耗与实施例1基本相当或略低，实际生产成本低，而且，本案的富氧浓度与收率远高于传统的固定床PSA5-1-2P的空分富氧工艺。
实施例3
如图2所示，在实施例1与2的基础上，将空气原料气加压至0.6～0.8MPa 后进入到FTrSRMPSA系统，其中，将系统中的9通道旋转阀的旋转速度ω1调整为与实施例1中的圆环形旋转托盘的旋转速度ω2相同，即ω1＝ω2＝100～300s，而9通道旋转阀旋转方向与圆环形旋转托盘旋转方向都是顺时针方向，即旋转阀与圆环形旋转托盘旋转方向与9通道旋转速度之间的调控模式为同向同步，而通过9通道旋转阀与圆环形旋转托盘同向同步地旋转步进使得每个吸附塔都经历吸附(A)-一次均压降(E1D)/二次均压降(E2D)/顺放(PP)-逆放(D) /冲洗(P)-二次均压升(E2R)/一次均压升(E1R)/等待(-)-终充(FR)的吸附与解吸的循环操作步骤，其中，冲洗气(P)来自系统内的顺放气(PP)，冲洗废气(PW)与逆放气(D)作为解吸气(D)，一次均压降(E1D)/一次均压升(E1R)步骤结束的吸附塔内的压力均为0.2～0.3MPa，二次均压降(E2D) /二次均压升(E2R)步骤结束的吸附塔内的压力均为0.1MPa，9通道旋转阀中的9个通道作用分别为，1个通道(如m＝1)供空气原料气(F)、1个通道(如 m＝2)供O2产品气(O2PG)、1个通道(如m＝3)供一次均压降(E1D)与对应的一次均压升(E1R)、1个通道(如m＝4)供二次均压降(E2D)与对应的二次均压升(E2R)、1个通道(如m＝5)供顺放气(PP)与对应的作为冲洗气 (P)、1个通道(如m＝6)供作为解吸气(D)的逆放气(D)、1个通道(如 m＝7)供作为解吸气(D)冲洗废气(PW)、1个通道(如m＝8)供隔离、1个通道(如m＝9)供O2产品气(O2PG)为终充气(FR)使用，所有的物料气体及工艺气体被均匀交替地分布在系统中的旋转阀中9个圆通道与圆环形旋转托盘中内置管道及各个吸附塔内，并将一个循环周期的变压吸附(PSA)通过旋转的9通道旋转阀(ω1)与接通的同向同步旋转的圆环形旋转托盘(ω2＝ω1)上吸附塔分别同时进行吸附与解吸过程中的各个步骤，进出吸附塔的工艺气体位置是通过9通道旋转阀旋转方向及旋转速度(ω1)及圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度(ω2)而不断地变化，使得每个吸附塔重复吸附与解吸步骤，相当于每个固定床吸附塔随着9通道旋转阀与圆环形旋转托盘同向同步旋转过程中完成各自的吸附与解吸步骤，进而形成了“模拟旋转移动床”的转轮/快轮变压吸附(PSA5-1-2P，即，5塔-1塔吸附-2次均压-冲洗解吸)过程，由此，从环境空气中获得的产品O2，其纯度大于等于92％，其收率为92％，其吸附剂装填量比同样高径比及处理量的轴向流固定床PSA5-1-2P工艺减少近40～50％，程序控制阀门及调节阀门数量减少了90％，节省了40～50％投资及操作成本，处理量增加了近1倍，工艺操作稳定性大幅度提高，相较于实施例2，虽然实施例3 与实施例2的PSA吸附与解吸循环步骤相同，但实施例3处理量比实施例2工况增加近30～40％，同时，不但克服了传统的扇形吸附室(径向流为主)转轮 PSA高径比小且气流分布不均匀以及吸附剂单一且易产生剪切力抛甩导致吸附剂使用寿命短等限制，而且也突破了外国公司快轮PSA设备复杂、需昂贵的规整吸附剂以及技术垄断等限制，替代进口。

Claims (8)

1.一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧工艺，所述的全温程模拟旋转移动床变压吸附系统是由n个装载有一种或多种吸附剂的轴向流固定床层吸附塔并安置在一个以旋转速度ω2，的圆环形旋转托盘上的吸附塔、有m个通道并安置在圆环形旋转托盘中央以旋转速度ω1旋转的多通道旋转阀、多通道旋转阀与系统外物料气体进出的物料管道以及连接于经圆环形托盘内置管道至吸附塔上下与多通道旋转阀之间的工艺管道，以及相应的驱动圆环形旋转托盘及多通道旋转阀旋转方向及其调控其旋转速度ω1与ω2的驱动机构、缓冲罐、真空泵/或增压机所构成而形成一个FTrSRMPSA系统，其特征在于：吸附塔进出口与m通道旋转阀进出口连接的管道是通过预设在圆环形旋转托盘的内置管道相连形成工艺管道且与m通道旋转阀通道数m相同，进出FTrSRMPSA系统物料气体的位置是由m通道旋转阀旋转的通道加以分配来固定，其物料气体包括空气为原料气、O2产品气、系统外的冲洗气、系统外的终充气以及逆放气或/与抽真空气或/与冲洗废气组成的解吸气，并相应的连接包括缓冲罐、增压/抽真空泵、循环泵在内的设备，由m通道旋转阀进出口与吸附塔进出口之间通过圆环形旋转托盘中内置管道连接的工艺管道中工艺气体流动的位置是移动变化的，工艺气体是在FTrSRMPSA系统内流动，包括原料气、顺放气、系统内外的冲洗气、均压降气、逆放气或/与抽真空气或/与冲洗废气组成的解吸气、均压升气、终充气及产品氧气，具体吸附与解吸的循环过程为，来自FTrSRMPSA系统外的原料气空气进入m通道旋转阀原料气进口，并经m通道旋转阀原料气通道及出口、圆环形旋转托盘内置管道及圆环形旋转托盘上对应的处于吸附状态的一个或多个轴向流固定床吸附塔进口连接的工艺管道，从吸附塔底部进入进行吸附，经过m通道旋转阀旋转方向及旋转速度ω1与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度ω2之间的调控匹配连续地步进，从吸附塔顶部流出的非吸附相气体正好经工艺管道进入m通道旋转阀O2产品气通道，并从m通道旋转阀O2产品气通道流出形成O2产品气进入O2产品气缓冲罐后输出，处于吸附状态的吸附塔在完成吸附步骤后，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘继续旋转步进，或/与吸附结束的吸附塔对另一个或几个处于冲洗或均压升状态的吸附塔通过系统内的工艺管道进行顺放或均压降，结束顺放或均压降步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘持续地旋转步进而进入逆放或/与抽真空或/与冲洗步骤，从吸附塔流出的逆放气或/与抽真空气或/与冲洗废气所形成的解吸气，或流经圆环形旋转托盘内置管道或外置管道以及m通道旋转阀逆放气/抽真空气/冲洗废气通道及其出口端流出并流经解吸气缓冲罐，或直接排放，或进入氮气回收工序，结束逆放或/与抽真空或/与冲洗步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘连续不断地旋转步进而进入均压升或/与等待区步骤，从处于均压降步骤的吸附塔流出并经圆环形旋转托盘内置管道及m通道旋转阀均压降气通道而进入处于均压升步骤的吸附塔进行均压，使得处于均压升步骤的吸附塔内的压力与处于均压降步骤的吸附塔内的压力相等为止，结束均压升或/与等待区步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘进一步连续旋转而进入终充步骤，来自O2产品气或原料空气作为终充气流经m通道旋转阀终充气通道与圆环形旋转托盘内置管道进入吸附塔进行充压直至吸附塔内的压力达到吸附步骤所需的吸附压力为止，并准备下一轮吸附与解吸的循环操作，其中，每一个吸附塔或进行一个步骤或多个步骤且进行每一步骤，均通过旋转阀旋转方向及旋转速度ω1与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度ω2之间的调控匹配，使得旋转中的m通道旋转阀中m个通道与圆环形旋转托盘旋转中的n个吸附塔吸附与解吸的循环操作中的时序表首尾连接成圆，并完整地形成变压吸附吸附与解吸过程的操作循环性，所有的物料气体及工艺气体被均匀交替地分布在系统中的m通道旋转阀中m个圆通道与圆环形旋转托盘中内置管道及各个吸附塔内，并将一个循环周期的变压吸附通过旋转的旋转阀ω1与接通的相应旋转的圆环形旋转托盘ω2上吸附塔分别同时进行吸附与解吸过程中的各个步骤，进出吸附塔的工艺气体位置是通过旋转阀旋转方向及旋转速度ω1与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度ω2匹配而不断地变化，使得每个吸附塔重复吸附与解吸步骤，相当于每个固定床吸附塔在m通道旋转阀与圆环形旋转托盘旋转的同时完成各自的吸附与解吸步骤，进而形成了“模拟旋转移动床”的变压吸附过程，由此，从空气中获得的产品O2，其纯度大于等于85～95％，其收率大于等于85～95％。
2.如权利要求1所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧工艺，其特征在于，所述的m通道旋转阀及圆环形旋转托盘旋转方向及其调控其旋转速度ω1与ω2之间的调控匹配，包括，1)同向同步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω1＝ω2/≠0，2)同向异步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω1＞ω2或ω1＜ω2或ω1≠0/ω2＝0或ω1＝0/ω2≠0，3)异向同步，顺时针/逆时针或逆时针/顺时针的异向旋转，且，ω1＝ω2/≠0，4)异向异步，顺时针/逆时针或逆时针/顺时针的异向旋转，且，ω1＞ω2或ω1＜ω2或ω1≠0/ω2＝0或ω1＝0/ω2≠0。
3.如权利要求1所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧工艺，其特征在于，所述的全温程模拟旋转移动床变压吸附的吸附与解吸的闭合循环操作步骤的组合还包括，1～2次均压、1～2批次冲洗、1次抽真空、1～2次的加热与冷却换热的变温变压吸附、1次顺放与均压降顺序相互错位、1～2个等待区、1次置换解吸步骤，且，吸附塔数n与相应的m通道旋转阀通道数n增加、吸附塔高径比减少，以及m通道旋转阀或圆环形旋转托盘旋转速度足够快或旋转周期足够短，空气分离与净化的效果无限接近移动床“稳态”传质分离与净化效果，最终获得O2产品气的纯度等于95％，产品气收率等于95％。
4.如权利要求1所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧工艺，其特征在于，所述的作为原料的空气，温度为10～60℃，压力为常压至0.6MPa，流量为100～20,000Nm3/h。
5.如权利要求1所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧工艺，其特征在于，所述的均压降与均压升，其最多次数为2，最少次数为1，且吸附操作压力范围为0.2～0.6MPa。
6.如权利要求1所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧工艺，其特征在于，所述的冲洗气来自系统内的顺放气，或来自系统外的O2产品气，通过m通道旋转阀通道中一个或多个的开孔实现分批次进行冲洗，开孔数至多为3个。
7.如权利要求1所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧工艺，其特征在于，所述的逆放步骤采用抽真空方式进行解吸，增设的真空泵，或与解吸气流出m通道旋转阀的物流管道相连，或与圆环形旋转托盘上的吸附塔出口端连接的外置管道直接相连且在外置管道上设有控制阀门。
8.如权利要求1所述的一种全温程模拟旋转移动床变压吸附FTrSRMPSA的空气富氧工艺，其特征在于，所述的终充气来自系统外的空气原料或O2产品气。
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