變壓吸附空氣分離制氮原理

空氣中的主要組份是氮和氧，因此可選擇對氮和氧具有不同吸附選擇性的吸附劑，設計適當?shù)墓に囘^程，使氮和氧分離制得氮氣。

氮和氧都具有四極矩，但氮的四極矩（0.31?）比氧的（0.10 ?）大得多，而在一定壓力下，氧氣在碳分子篩中被吸附的能力比氮氣強得多（氧與分子篩表面離子的作用力強，如圖1所示）。因此，當空氣在加壓狀態(tài)下通過裝有碳分子篩吸附劑的吸附床時，氧氣被分子篩吸附，氮氣因吸附較少，在氣相中得到富集并流出吸附床，使氧氣和氮氣分離獲得氧氣。當分子篩吸附氧氣至接近飽和時，停止通空氣并降低吸附床的壓力，分子篩吸附的氧氣可以解吸出來，分子篩得到再生并重復利用。兩個以上的吸附床輪流切換工作，便可連續(xù)生產(chǎn)出氮氣。如下圖所示，A為氧氣，B為氮氣。

制氮系統(tǒng)工藝流程介紹 

空壓機系統(tǒng)：首先原料空氣經(jīng)壓縮機壓縮至≥0.8-1.0Mpa，排氣溫度≤45℃，排氣含油量≤3PPm，排氣含塵量≤3μm。

空氣緩沖系統(tǒng)：壓縮空氣首先進入空氣緩沖罐，初次降溫排水，輸出壓力。壓縮空氣凈化系統(tǒng)：壓縮空氣從空氣緩沖罐出來后，先經(jīng)過除油器、冷凍式干燥機、吸附式干燥機，主管路過濾器、微油霧過濾器、粉塵過濾器、超微油霧過濾器等空氣凈化設備除去壓縮空氣中的油、水、塵，使壓縮空氣壓力露點達到2-10℃，油含量≤0.003PPm、溫度≤38℃、含塵濾徑≤0.01um。經(jīng)凈化的壓縮空氣進入空氣工藝罐。

PSA制氮及過濾系統(tǒng)：從空氣工藝罐出來的潔凈壓縮空氣，進入二個填裝吸附劑（復合床結構）的變壓吸附分離系統(tǒng)，潔凈的壓縮空氣由吸附塔底端進入，氣流經(jīng)特殊的空氣擴散器擴散以后，均勻進入吸附塔，進行氧氮吸附分離，然后從出口端流出氮氣，進入氮氣緩沖罐，經(jīng)氮氣過濾器的再次過濾后，產(chǎn)氮過程結束后，再經(jīng)均壓和減壓（至常壓），吸附劑脫附所吸附的雜質組分（主要為O2及少量CO2、H2O），完成吸附劑的再生。二個吸附塔交替循環(huán)操作，連續(xù)送入原料空氣，連續(xù)生產(chǎn)指標滿足生產(chǎn)需要的氮氣。

制氮機工藝流程圖：

偉士昕制氮設備標配功能：

1.氮氣純度、流量、壓力在線監(jiān)測

2.程控閥門切換由可編程序控制器自動控制

3.不合格氮氣長時報警自動停機功能

4.分子篩自動壓緊、下沉報警關機保護

5.過濾器自動排污

6.不合格氮氣聲光報警并自動放空

7.觸摸屏人機界面

8.預留支持RS485通訊接口 

偉士昕設備技術特點：

經(jīng)過20多年的技術積累與市場應用，堅持研發(fā)與創(chuàng)新，始終保持技術好，致力為用戶提供氣體解決方案。

? 系統(tǒng)運行環(huán)境為低壓或常壓，安全、便捷；

? 設備結構簡單，維護簡便，運行成本低；

? PLC控制，全自動無人操作。

? 設備一次性可產(chǎn)出氮氣純度99.999%，氮氣純度可以隨流量的變化進行調節(jié)；

? 偉士昕研發(fā)團隊對吸附劑均進行了嚴格測試，可能提高吸附劑的利用效率，設備耗氣量僅為行業(yè)平均水平的70%；

? 全面、嚴格的吸附劑保護技術，不斷優(yōu)化系統(tǒng)流程；

? 先進的控制系統(tǒng)，PC級操作，實現(xiàn)系統(tǒng)設備全自動化、流程監(jiān)控、遠程就地切換、壓力啟停控制、儀表與傳感器校準、節(jié)能負荷適應等多項實用功能。

? 系統(tǒng)設計合理，結構緊湊，占地面積小；

? 設備啟動快，在開機30分鐘后即可供氣。

并可根據(jù)項目情況提供個性化，定制化設計方案，滿足客戶的實際需求。

人機觸摸屏工藝圖

個性化四塔結構圖

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