目前,美国等发达国家已将沸石分子筛应用于航空制氧系统中,其采用变压吸附分离与膜分离的耦合工艺,变压吸附制氧装置主要由两个装填有沸石分子筛的吸附床层、两个装填有碳分子筛的吸附床层、气动控制阀以及控制系统组成。沸石分子筛的应用,能够让制备的氧气释放地更加彻底。

经净化后的压缩空气进入其中一个装有沸石分子筛的吸附塔后,原料气在连续通过沸石分子筛时,氮气在沸石分子筛的多孔构造中在一定时间内优先吸附在沸石分子筛的表面。由此氧气将在床层的出口端富集,初步分离后形成 94% 的富氧气体,而氮气则被留在沸石分子筛中。当第一个吸附塔沸石分子筛吸附趋于饱和时,压缩空气被切换至第二个吸附塔,新的吸附过程开始。与此同时,氮气吸附饱和的吸附塔开始解析,吸附塔气体排空,氮气随压力降低而解析排空。再生还原后的沸石分子筛将进入下一个循环过程。

经沸石分子筛分离后的纯度为 94% 的富氧气体进入碳分子筛床层,以变压吸附工艺由其中一个吸附塔碳分子筛吸附氧气,脱除部分氮气和少量氩气,当碳分子筛吸附饱和时,通过工艺压缩机将其抽出,碳分子筛解析再生,通过循环,形成纯度为 99.2% 的氧气,可完全满足飞行人员及飞行设备的用氧需求。

飞机完善的燃油系统与制氧系统是保证其安全、稳定飞行的基础,在系统中应用沸石分子筛技术,能够有效提高燃油系统的防火防爆率,制氧系统的制氧率,满足现役所有飞机的领域内需求。相信随着科学技术的不断发展,沸石的强大功能会在更多领域亟待发现与应用。