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河北省质量信息协会团体标准

《工业气体净化分离技术》

（征求意见稿）编制说明

标准起草工作组

2024年7月

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一、任务来源

依据《河北省质量信息协会团体标准管理办法》，团体标准《工业气

体净化分离技术》由河北省质量信息协会于2024年6月25日批准立项，项目

编号为：T2024227。

本标准由河北华飞工程设计有限公司提出，由河北省质量信息协会

归口。本标准起草单位为：河北华飞工程设计有限公司。

二、重要意义

空气分离技术是现代工业不可或缺的一部分，它涉及从空气中提取氧

气、氮气及其他气体的过程。这些气体在多个行业中扮演关键角色，从医疗

保健到金属加工，再到食品和饮料行业。有效的空气分离不仅提高了这些行

业的效率，还为环境保护和可持续发展做出了贡献。目前，主要的空气分离

技术包括低温空分、变压吸附（PSA）和膜分离。这些方法各有其独特的原

理和应用范围，我们将深入探讨它们的工作原理、优缺点和实际应用。

低温空分是一种基于气体液化和分馏原理的空气分离方法。这种方法首先

将空气压缩和预冷，然后在极低温度下进行分馏，从而分离出不同的气体成

分。低温空分技术可以生产高纯度的氧气、氮气和稀有气体，适用于大规模

工业应用。其主要优势在于能够持续提供大量的高纯度气体，但这种技术的

主要限制在于其高昂的建设和运行成本，以及对复杂设备的需求。此外，低

温空分过程的能耗相对较高，这在能源成本敏感的应用中可能是一个重要考

虑因素。

变压吸附技术通过物理吸附原理从空气中分离出特定气体。这一过程

通常使用分子筛或其他吸附剂在不同的压力下交替吸附和解吸气体。PSA技

术在生产纯度较高的氮气和氧气方面特别有效，尤其适合于中小规模的应

用。它的主要优势包括较低的运行成本、较小的设备占地以及对操作条件

的灵活性。然而，PSA在处理大流量气体时效率较低，且纯度通常无法达到

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低温空分所提供的水平。此外，吸附剂的寿命和性能也是制约PSA技术进一

步发展的重要因素。

变压吸附技术通过物理吸附原理从空气中分离出特定气体。这一过程通

常使用分子筛或其他吸附剂在不同的压力下交替吸附和解吸气体。PSA技术在

生产纯度较高的氮气和氧气方面特别有效，尤其适合于中小规模的应用。它

的主要优势包括较低的运行成本、较小的设备占地以及对操作条件的灵活性。

然而，PSA在处理大流量气体时效率较低，且纯度通常无法达到低温空分所提

供的水平。此外，吸附剂的寿命和性能也是制约PSA技术进一步发展的重要因

素。

膜分离技术通过使用半透膜来分离不同的气体分子。这些膜允许特定气体

分子通过，而阻挡其他分子，从而实现分离。膜分离技术的优势在于其简单

的设备需求、低能耗和易于维护的特性，使其适合于小型和远程应用。然而，

这种方法的挑战在于膜的选择性和耐久性。高效能的膜材料是实现高分离效

率和纯度的关键，但这些材料通常成本较高，并且随时间的推移可能会退化。

因此，膜技术在某些应用中可能不如其他方法经济或高效。

低温空分、PSA和膜分离技术各有优缺点，它们的选择取决于所需气体的

纯度、产量、成本和特定应用的能源效率。随着技术进步和对环境友好型工

业过程的需求增加，这些空气分离技术正在不断发展，以提高效率和降低成

本。未来的研究可能集中在提高各种方法的能源效率、降低操作成本以及开

发新型高效吸附剂和膜材料上。

空气分离技术在许多工业过程中发挥着关键作用，而低温空分、PSA和膜

分离则是其中最重要的方法。这些技术的选择和应用取决于特定需求和成本

效益分析。随着新材料和技术的出现，我们可以预见这些空分技术将继续进

步，为工业气体的生产和使用提供更有效、更可持续的解决方案。

三、编制原则

《工业气体净化分离技术》团体标准的编制遵循规范性、一致性和可操

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作性的原则。首先，标准的起草制定规范化，遵守与制定标准有关的基础标

准及相关的法律法规的规定，按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1

部分：标准化文件的结构和起草规则》、《河北省质量信息协会团体标准管

理办法》等编制起草；其次，该标准的制定与现