目前,美國等發達國家已將沸石分子篩應用于航空制氧系統中,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。沸石分子篩的應用,能夠讓制備的氧氣釋放地更加徹底。

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,可完全滿足飛行人員及飛行設備的用氧需求。

飛機完善的燃油系統與制氧系統是保證其安全、穩定飛行的基礎,在系統中應用沸石分子篩技術,能夠有效提高燃油系統的防火防爆率,制氧系統的制氧率,滿足現役所有飛機的領域內需求。相信隨著科學技術的不斷發展,Zeolite的強大功能會在更多領域亟待發現與應用。