天然沸石航空制氧制氮設備系統,采用先進的變壓吸附和膜分離技術、氧氮聯合增壓技術和綜合電子控制和監測技術,用模塊化設計等理念,設計智能型操作控制系統,使制氧制氮的操作過程簡單化,使用安全可靠,注重提高制氧制氮裝備的通用性、適用性,滿足平時保障和戰時機動保障的綜合要求。

制取航空呼吸用氧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裝填有沸石分子篩的吸附床層、兩個裝填有碳分子篩的吸附床層、氣動控制閥以及控制系統組成。膜分離提純裝置主要由一組分子篩膜分離器組成、氣動控制閥以及控制系統組成。

經凈化后的壓縮空氣進入其中一個裝有沸石分子篩的吸附塔后,原料氣在連續通過沸石分子篩時,氮氣在沸石分子篩的多孔構造中在一定時間內優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,而氮氣則被留在沸石分子篩中。當第一個吸附塔沸石分子篩吸附趨于飽和時,壓縮空氣被切換至第二個吸附塔,新的吸附過程開始。與此同時,氮氣吸附飽和的吸附塔開始解析,吸附塔氣體排空,氮氣隨壓力降低而解析排空。再生還原后的沸石分子篩將進入下一個循環過程。經沸石分子篩分離后的純度為94%的富氧氣體進入碳分子篩床層,以變壓吸附工藝由其中一個吸附塔碳分子篩吸附氧氣,脫除部分氮氣和少量氬氣,當碳分子篩吸附飽和時,通過工藝壓縮機將其抽出,碳分子篩解析再生,通過循環,形成純度為99.2%的氧氣。

采用變壓吸附和膜分離相耦合的技術制取航空呼吸用氧和高純氮氣。克服了深冷法在制氣時間、機動保障等方面存在的不足;能夠提高野外等惡劣環境下的快速保障能力;采用全自動電子和氣體控制技術、在線自動監測技術,實現單人操作和實時監控,提高系統安全和保障效率;采用優化的系統工藝流程,實現2小時內制取合格氣體;獨創研制的氧氮聯合隔膜壓縮機,保證了氧氣和氮氣增壓的品質安全;具備35MPa對外供氣增壓能力,滿足現役所有飛機的用氣需求。