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分子筛制氮机的原理

查看：2332 　发稿日期：2017-05-17 18:33:57

制氮机是采用变压吸附技术（简称PSA技术）：是一种先进的气体分离技术，以吸附剂（多孔固体物质）内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂在一定压力下对不同气体的吸附量不同的特性来实现气体分离，PSA制氮，也称碳分子筛空分制氮，正是利用这一原理，以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附，实现空气中的氧和氮分离，生产出氮气。
分子筛制氮机控制的条件：
  1、空气压缩纯化过程纯原料空气进入分子筛吸附塔是非常必要的因为颗粒及有机气体进入吸附塔会堵塞碳分子筛的微孔并逐渐使碳分子筛的分离性能降低。纯化原料空气的方法有a、使空压机的进气口远离有、油雾、有机气体的场所b、通过冷干机、吸附剂净化系统等最后经处理后的原料空气进入碳分子筛吸附塔。
  2、产品氮气的浓度和产气量分子筛制取氮气其N2浓度和产气量可根据用户的需要进行任意调节在产气时间及操作压力确定时调低产气量N2浓度将提高反之N2浓度则下降。用户可根据实际需要调节。
  3、使用温度作为吸附剂选择较低的吸附温度有利于碳分子筛性能的发挥制氮机工艺在有条件的情况下采取降低吸附温度是有利的。
  4、操作压力分子筛在动力学效应的同时又具有平衡吸附效应吸附质分压高吸附容量也高因此加压器吸附是有利的但吸附压力太高对空压机的造型要求也增高另外常压再生与真空再生两个流程对吸附压力要求也不同综合各项因素建议常压再生流程的吸附压力选为5-8kg/cm2为宜真空再生流程的吸附压力选择为3-5Kg/cm2为宜。
  5、均压时间分子筛制氮过程当一个吸附塔吸附结束时可将此吸附塔内的有压气体从上下两个方向注入另一个已再生好的吸附塔中并使两塔气体压力相同此一过程称为吸附塔的均压选择适当的均压时间即可回收能量也可以减缓吸附塔内的分子筛受到冲击从而达到延长碳分子筛的使用寿命。参考阀门的切换速度一般选择均压时间为1-3秒。
  6、产气时间根据分子筛对氧和氮的吸扩散速率不同其吸附O2在短时间内就达到平衡此时N2的吸附量很少较短的产气时间可有效的提高碳分子筛的产气率但同时也增加了阀门的动作频率因此阀门的性能也很重要。一般选择吸附时间为30-120秒。小型高纯制氮机推荐使用短的产气时间大型低浓度推荐使用长的产气时间。
  分子筛是PSA制氮机的核心，目前很多用户比较信赖德国BF的分子筛，原因的是它使用寿命相对其他分子筛要长很多。

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