制氮机工作原理

工作原理与工艺流程



工作原理：碳分子筛是一种以煤或果壳为原料经特殊加工而成的黑色颗粒。其表面布满了无数的微孔。碳分子筛分离空气的原理，取决于空气中氧分子和氮分子在碳分子筛微孔中的不同扩散速度，或不同的吸附力或两种效应同时起作用。在吸附平衡条件下，碳分子筛对氧、氮分子吸附量接近。但在吸附动力学条件下，氧分子扩散到分子筛微孔隙中速度比氮分子扩散速度快得多。因此，通过适当的控制，在远离平衡条件的时间内，使氧分子吸附于碳分子筛的固相中，而氮分子则在气相中得到富集。同时，碳分子筛吸附氧分子的容量，因其分压升高而*，因其分压下降而减少。这样，碳分子筛在加压时吸附氧分子使氮分子得到富集，减压时解吸出氧分子排到空气中，如此反复循环操作，达到分离空气的目的。简称PSA制氮。



工艺流程简介：（参看工艺流程图）

本装置按工艺流程划分：可分为空气源净化处理部分;变压吸附制氮部分;缓冲罐部分等三部分。

ж空气源净化处理部分：由冷冻干燥机（或冷却器）,****除油器S,多级过滤器,空气缓冲罐等组成。由无油压缩机压缩的空气（含油量≤0.01mg/m3,压力≥0.65Mpa）经过滤器分离滤除杂质,然后进入冷冻干燥机（或冷却器）进行冷冻干燥除水。（冷冻干燥机设有自动排水器能自动排出大量的水份。）然后进入****除油器除去微量油分。经以上处理后的压缩空气是洁净的无油干燥空气贮于空气缓冲罐中。

ж变压吸附制氮部分（又称组件），由吸附罐A、B及相关管路阀门组成。

干燥的空气进入A或B罐时，空气中氧气和二氧化碳被分子筛吸附，从吸附塔顶输出的是工业粗氮，经过滤器F2源源不断贮存在氮气缓冲罐C2中。A和B罐每隔1分种自动交换一次，一个工作，一个再生。再生时碳分子筛减压，解吸出氧的成分排放至大气中，形成循环操作（详见时序表）。整个工艺过程由一台电脑控制，8只气动阀完成。氮气分析仪在线检测出氮气中的氧含量。氮气经流量计和16#阀输出。

*缓冲罐部分：

本设备设有空气缓冲缸C1和氮气缓冲罐C2。

C1用于平衡系统空气压力，C2为保证氮气有一个连续稳定输出而设置的。11#为B组的回吹阀，出厂时已调好，请勿随意调整。








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