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广东瑞宇空分设备有限公司
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浅析变压吸附制氮机的工作原理制氮机在社会中的应用是越来越广泛，制氮机的种类有好几种，工业中经常使用的是变压吸附制氮机，那么变压吸附制氮机的工作原理很多人都不是很了解，下面制氮机的小编就来给大家简单的介绍下，希望能够帮助到大家
制氮机在社会中的应用是越来越广泛，制氮机的种类有好几种，工业中经常使用的是变压吸附制氮机，那么变压吸附制氮机的工作原理很多人都不是很了解，下面制氮机的小编就来给大家简单的介绍下，希望能够帮助到大家。 变压吸附制氮机是以空气为原料，利用分子筛吸附剂对空气中氮、氧不同的吸附性能，在常温下变压吸附(简称PSA)制取氮气。主要结构由空气净化系统，自动控制系统，制氮系统、氮气储罐等部分构成。 碳分子筛是由碳组成的多孔物质，孔结构模型为无序堆积碳素结构。它分离空气的能力，取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度或不同的吸附力。由于氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度比氮分子快得多。因此，当加压时它对氧优先吸附，而氮则被富集成高纯度气体。变压吸附制氮机正是利用这一特性，采用加压吸附、减压解吸的方式实现氮氧分离。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。
氮气作为空气中含量朂丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。氮气（N2）在空气中的含量为78.084%。 制氮机是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。制氮机以优质碳分子筛为吸附剂，采用常温下变压吸附原理分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联，由PLC控制进口气动阀自动运行，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯的氮气，我厂使用的是PSA碳分子筛变压吸附法。 PSA变压吸附制氮原理：碳分子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，使碳分子筛重获新生。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，将时间控制得很短，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。变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。 PSA制氮基本工艺流程：空气经空压机压缩后，经过除尘、过滤、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、A吸进气阀进入A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A吸出气阀进入氮气储罐，这个过程称之为A吸，持续时间为几十秒。同时B吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过B排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为B解吸。 A吸过程结束后，A吸附塔与B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B吸进气阀进入B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B出气阀进入氮气储罐，这个过程称之为B吸，持续时间为几十秒,A塔同时也在解吸。
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