變壓吸附制氮機
制氮機
◆設備組成及說明
1）壓縮空氣凈化組件
由高效除油器、冷凍式干燥機、精密過濾器和活性炭過濾器組成。
空氣經空壓機壓縮機后，首先進入空氣緩沖罐進行緩沖，然后進入高效除油器除去大部分的油、水、塵等雜質，再經冷凍式干燥機進一步除水，經精密過濾器除油、除塵，最后進入活性炭過濾器進一步除油。
我公司特別設計的活性炭過濾器，可用來防止可能出現的微量油滲透，確保碳分子篩得到有效保護，延長了使用壽命。
經本凈化部分處理的壓縮空氣可用于儀表空氣。
2）空氣緩沖罐
由空氣緩沖罐及附屬閥門儀表組成。空氣緩沖罐是降低氣流脈動，起緩沖作用：從而減少系統壓力的波動，使壓縮空氣能平穩地通過壓縮空氣凈化組件以便充分除去油、水、塵等雜質，減少了氧氮分離系統的負荷。同時，也為氧氮分離系統在進行吸附塔工作切換時，提供短時間內迅速升壓所需的大量壓縮空氣，不僅使吸附塔內壓力很快上升到工作壓力，而且還保證了設備可靠穩定的運行。
3）氧氮分離系統
由吸附塔、壓緊裝置、附屬閥門及儀表電器組成。采用復合床結構設計的吸附塔分A、B兩塔，塔內填裝進口碳分子篩（采用伸展扭轉式振動填充法使碳分子篩裝填更加均以）。潔凈的壓縮空氣首先從A塔入口端經碳分子篩向出口端流動，此時O2、 CO2、H2O被其吸附，產品氮氣由吸附塔出口端流出。經一段時間后，A塔內的碳分子篩吸附達到飽和前自動停止吸附，潔凈的壓縮空氣流入B塔進行吸氧產氮，并對A塔分子篩進行再生。分子篩的再生是通過將吸附塔迅速下降至常壓脫附的O2、 CO2、H2O來實現的。兩塔交替進行吸附塔再生，即完成氧氮分離，連續產出氮氣。
4）氧氮緩沖系統
由氮氣緩沖罐、精密過濾器、流量計、調壓閥、放空部件等組成。氮氣緩沖罐主要用于均衡從氮氧分離系統分離出來的氮氣壓力和純度，保證連續供給氮氣穩定。同時，在吸附塔進行工作切換后，它將本身的部分氣體回充吸附塔，一方面幫助吸附塔升壓，另外也起到保護床層的作用，在設備工作過程中起到極重要的工藝輔助作用。最后經精密過濾器進行過濾，充分保證氮氣的品質。
◆主要技術參數
◆系統工藝流程圖
◆變壓吸附空分制氮原理
1）變壓吸附（PSA）
變壓吸附(Pressure Swing Adsorption.簡稱PSA) 是一種先進新型的氣體分離技術，它在當今世界的現場供氣方面具有不可替代的地位。
2）變壓吸附原理
任何一種吸附對于同一被吸附氣體（吸附質）來說，在吸附平衡情況下，溫度越低，壓力越高，吸附量越大。反之，溫度越高，壓力越低，則吸附量越小。如果溫度不變，在加壓的情況下吸附，用減壓（抽真空）或常壓解吸的方法，稱為變壓吸附。可見，變壓吸附是通過改變壓力來吸附和解吸的。
如上圖所示，碳分子篩對氧和氮吸附量有很大的差異。碳分子篩是一種內部有很多微孔的物質，用碳分子篩制氮主要是基于氧和氮在碳分子篩中的擴散速率不同，變壓吸附的原理就是在一定的壓力下，利用空氣中氧、氮在碳分子篩微孔中的吸附量的差異，達到氧氮分離的目的。在壓力升高時，碳分子篩吸氧產氮，壓力降至常壓時，碳分子篩脫附氧氣再生。變壓吸附制氮設備通常有兩只吸附塔，一只吸氧產氮，另一只脫氧再生，如此交替循環不斷產出氮氣。
3）制氮設備應用領域
金屬熱處理：光亮淬火與退火、滲碳、可控氣氛、粉末金屬燒結。 醫藥工業：藥品充氮包裝、運輸和保護，藥料氣動傳輸。
化學工業：覆蓋、惰性氣體保護、壓力傳輸、油漆、食用油攪拌。 煤炭工業：煤礦防滅火，煤礦開采過程中的瓦斯氣置換。
石油工業：氮氣鉆井、油井維修、精煉、天然氣回收。 橡膠工業：交聯電纜生產和橡膠制品生產防老化保護。
化肥工業：氮肥原料，觸媒保護，洗滌氣。 玻璃工業：浮法玻璃生產中的氣體保護。
電子工業：大規模集成電路、彩電顯像管、電視機和收錄機元件及半導體處理。
文物保護：出土文物、書畫、青銅器、絲織品等的防腐處理及惰性氣保護。
食品工業：食品包裝、啤酒保鮮、非化學消毒、水果和蔬菜保鮮。
◆主要技術參數表
