PSA制氮是目前应用较为广泛的制氮方法,它的原理是使用碳分子筛作为吸附剂,利用加压吸附,降压解吸的原理从空气中吸附和释放氮气,从而连续产出高纯度的产品氮气.今天小编就来说说"制氮机"的相关内容,希望可以帮到大家.

一、PSA制氮机的关注原理

碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮,其吸附量也随着压力的升高而升高,而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异.因而,仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离.如果进一步考虑吸附速度的话,就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来.氧分子直径比氮分子小,因而扩散速度比氮快数百倍,故碳分子筛吸附氧的速度也很快,吸附约1分钟就达到90%以上;而此时氮的吸附量仅有5%左右,所以此时吸附的大体上都是氧气,而剩下的大体上都是氮气.这样,如果将吸附时间控制在1分钟以内的话,就可以将氧和氮初步分离开来,也就是说,吸附和解吸是靠压力差来实现的,压力升高时吸附,压力下降时解吸.而区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差,通过控制吸附时间来实现的,将时间控制的很短,氧已充分吸附,而氮还未来得及吸附,就停止了吸附过程.因而变压吸附制氮要有压力的变化,也要将时间控制在1分钟以内.

二、PSA制氮的基本工艺流程

空气经空压机压缩后,经过除尘、除油、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为左吸,持续时间为几十秒.

左吸过程结束后,左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通,使两塔压力达到均衡,这个过程称之为均压,持续时间为2~3秒.均压结束后,压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入右吸附塔,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为右吸,持续时间为几十秒.

同时左吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中,此过程称之为解吸.反之左塔吸附时右塔同时也在解吸.

为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中,氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔,把塔内的氧气吹出吸附塔.这个过程称之为反吹,它与解吸是同时进行的.

右吸结束后,进入均压过程,再切换到左吸过程,一直循环进行下去.

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