變壓吸附制氮機(jī)原理

瑞氣生產(chǎn)的制氮機(jī)采用變壓吸附的原理，以碳分子篩為吸附劑，以壓縮空氣作為氣源，經(jīng)過(guò)氧氮分離分離出氮?dú)饣蜓鯕獾倪^(guò)程。在生產(chǎn)過(guò)程中，分子篩制氮機(jī)只能產(chǎn)生氮?dú)饣蜓鯕猓怨┯脩羰褂谩?/p>

變壓吸附（PSA）制氮機(jī)是一種逐步取代瓶裝氮?dú)夂蜕罾淇辗种频墓┑绞?它具有設(shè)備成本低，體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、運(yùn)行費(fèi)用小、現(xiàn)場(chǎng)制氮快捷、開關(guān)方便、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。

變壓吸附（Pressure Swing Adsorption 簡(jiǎn)稱PSA）制氮技術(shù)是一種從壓縮空氣中制取氮?dú)獾母咝录夹g(shù)，工業(yè)中已得到廣泛的應(yīng)用。PSA制氮是利用碳分子篩對(duì)空氣中的氮分子、氧分子進(jìn)行篩分吸附，在壓力升高時(shí)，具有很多均勻微孔的碳分子篩吸附氧，在壓力降低時(shí)脫附氧，從而達(dá)到氧、氮分離目的。實(shí)際上碳分子篩吸附氧的同時(shí)也吸附氮，由于動(dòng)力學(xué)效應(yīng)和碳分子篩的微孔特性，氧在碳分子篩微孔中擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于氮。PSA制氮一般在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)填充吸附塔，塔內(nèi)裝填碳分子篩，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，通過(guò)PLC程序控制器控制氣動(dòng)閥的啟閉，使兩塔交替循環(huán)，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)氮?dú)獾哪康摹?/p>

碳分子篩分離空氣：

變壓吸附空分制氮采用一種經(jīng)過(guò)特殊處理過(guò)的活性碳，即碳分子篩（CMS）來(lái)實(shí)現(xiàn)氧氮分離。

氧分子直徑小，擴(kuò)散快，較多地進(jìn)入分子篩固相（微孔）被吸附在碳分子篩表面；氮分子直徑大，擴(kuò)散慢，進(jìn)入分子篩固相較少，而在氣相中迅速富集形成氮?dú)狻?/p>

碳分子篩對(duì)氧氣和氮?dú)獾钠胶馕搅侩S著吸附壓力的升高而增加，并隨著吸附壓力的降低而減少，我們利用這一關(guān)系，組成加壓吸附和減壓解吸的快速循環(huán)操作，從而連續(xù)生產(chǎn)氮?dú)猓凰越?jīng)常注意吸附及解吸壓力是否正常是至關(guān)重要的。

制氮流程簡(jiǎn)述

空氣壓力越高，碳分子篩表面所吸附的氣體分子越多。壓縮氣體進(jìn)入吸附塔，從下到上流經(jīng)塔體。吸附塔內(nèi)充滿了碳分子篩，氣體通過(guò)時(shí)氧分子和氮分子在碳分子篩表面吸附。

由于分子直徑不同，氧分子吸附在碳分子篩表面多于氮分子。根據(jù)流經(jīng)吸附塔空氣的速度，大多數(shù)氧分子被吸附，氮分子由吸附塔上端流出。流量速度決了氣體在吸附塔中的吸附時(shí)間，即氧分子的吸附時(shí)間。

流速高→氧吸附時(shí)間短→產(chǎn)品氣中余氧含量高→氮?dú)饧兌鹊?/p>

流速低→氧吸附時(shí)間長(zhǎng)→產(chǎn)品氣中余氧含量低→氮?dú)饧兌雀?/p>

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，碳分子篩所吸附的氧分子飽和需進(jìn)行再生。再生是通過(guò)降壓解吸實(shí)現(xiàn)的。由于碳分子篩在低壓時(shí)吸附能力急驟下降，大多數(shù)氧分子在降壓時(shí)從微孔中脫離出來(lái)后被回氮沖走排空。這一過(guò)程稱為解吸。
為達(dá)到連續(xù)供氣，在一個(gè)吸附塔處于再生狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)吸附塔為吸附狀態(tài)。所有過(guò)程均通過(guò)PLC 系統(tǒng)按既定程序控制PC 閥的自動(dòng)開、閉來(lái)實(shí)現(xiàn)兩塔交替工作。

關(guān)于瑞氣

瑞氣是一家從事氣體設(shè)備及氣體產(chǎn)品應(yīng)用研究開發(fā)的公司，是中國(guó)常溫空分領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)品牌和功勛企業(yè)。

公司的核心業(yè)務(wù)包括：氣體設(shè)備+氣體產(chǎn)品。

上海瑞氣始創(chuàng)于1979年，在常溫空分應(yīng)用領(lǐng)域，我們擁有40年的經(jīng)驗(yàn)，始終堅(jiān)持為客戶創(chuàng)造價(jià)值的理念，為全球氣體及氣體設(shè)備領(lǐng)域提供獨(dú)特的產(chǎn)品、服務(wù)、技術(shù)咨詢和解決方案。在中國(guó)，瑞氣50多個(gè)營(yíng)銷分支機(jī)構(gòu)、100多個(gè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)遍布30多個(gè)省市；在全球，瑞氣的營(yíng)銷遍及東南亞、中東、歐洲和南美，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷20多個(gè)地區(qū)，在石油、化工、煤礦、冶金、輪胎、制藥、食品、航空等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。