變壓吸附制氮機(jī)原理
以空氣為原料,以優(yōu)質(zhì)碳分子篩為吸附劑,運(yùn)用變壓吸附原理,利用充滿微孔的分子篩,對空氣進(jìn)行選擇性吸附,以達(dá)到氧氮分離的目的。
變壓吸附制氮機(jī)工藝流程是由空氣壓縮及凈化、空氣分離、液氮汽化組成。
變壓吸附制氮機(jī)
PSA技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)
變壓吸附(Pressure Swing Adsorption,簡稱PSA)是一種先進(jìn)的氣體分離技術(shù),它在當(dāng)今世界的現(xiàn)場快速供氣及對比節(jié)約成本方面具有不可替代的地位。
PSA制氮吸附劑
吸附劑是PSA制氮設(shè)備的核心部分,通常PSA制氮設(shè)備選擇的是碳分子篩,它吸附空氣中的氧氣、二氧化碳、水分等,而氮?dú)獠荒鼙晃剑焕么颂匦詠碇迫〉獨(dú)庾羁焖僖沧罱?jīng)濟(jì)!
變壓吸附原理
PSA是一種先進(jìn)的氣體分離技術(shù),以優(yōu)質(zhì)進(jìn)口碳分子篩(CMS)為吸附劑,采用常溫下變壓吸附原理(PSA)分離空氣制取高純度的氮?dú)狻?br />氧、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴(kuò)散速率不同,直徑較小的氣體分子(O2)擴(kuò)散速率較快,較多的進(jìn)入碳分子篩微孔,直徑較大的氣體分子(N2)擴(kuò)散速率較慢,進(jìn)入碳分子篩微孔較少。利用碳分子篩對氮和氧的這種選擇吸附性差異,導(dǎo)致短時間內(nèi)氧在吸附相富集,氮在氣體相富集,如此氧氮分離,在PSA條件下得到氣相富集物氮?dú)狻?/p>
一段時間后,分子篩對氧的吸附達(dá)到平衡,根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性,降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附,這一過程為再生。根據(jù)再生壓力的不同,可分為真空再生和常壓再生;常壓再生利于分子篩的徹底再生,易于獲得高純度氣體。
PSA制氮工藝工作方式
通常使用兩吸附塔并聯(lián),由全自動PLC控制系統(tǒng)按特定可編程序嚴(yán)格控制時序,交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生,完成氧氮分離,獲得所需高純度的氮?dú)狻?/p>
PSA碳分子篩制氮裝置中有兩個裝滿碳分子篩的吸附塔,潔凈、干燥的壓縮空氣進(jìn)入變壓吸附制氮裝置,流經(jīng)裝填有碳分子篩(CMS)的吸附塔。壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔,利用分子篩在不同壓力下對氮和氧等的吸附力不同,氧氣、水、二氧化碳等組份在碳分子篩表面吸附,未被吸附的氮?dú)庠诔隹谔幈皇占蔀楫a(chǎn)品氣,由吸附塔上端流出,進(jìn)入緩沖罐;經(jīng)一段時間后,吸附塔中被碳分子篩吸附的氧達(dá)到飽和,需進(jìn)行再生。再生是通過停止吸附步驟,降低吸附塔的壓力來實(shí)現(xiàn)的。已完成吸附的吸附塔短期均壓后開始降壓,脫除已吸附的氧氣、水、二氧化碳等組份,完成再生過程。兩個吸附塔交替進(jìn)行吸附和再生,從而產(chǎn)生流量和純度穩(wěn)定的產(chǎn)品氮?dú)狻芍晃剿那袚Q由PLC控制的程控閥氣動閥自動完成;變壓吸附制氮裝置的性能優(yōu)劣取決于吸附碳分子篩、自動控制器、程控氣動閥、電磁閥等硬件組件的性能以及工藝流程、吸附塔結(jié)構(gòu)、裝填壓緊工藝等技術(shù)力量支持!
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