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制氮机组工作原理

制氮机组工作原理
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。

在吸除平衡条件下,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,因其分压升高而增大,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。

2、工艺流程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。

空气源净化处理部分:由冷冻干燥机(气源系统),多级过滤器(气源系统),高效除油器,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)进行冷冻干燥出水。

(冷冻干燥机设有自动排水器能自动排出大量的水份。

)然后进入高效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。

变压吸附制氮部分(又称组件),由吸附罐B1、B2及相关管路阀门组成。

干燥的空气进入B1或B2罐时,空气中氧气和二氧化碳被分子筛吸附,从吸附塔输出的是工业粗氮,经过滤器F2源源不断贮存在氮气缓冲罐C2中。

B1和B2罐每隔1分钟自动交换一次,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,不要随意调整。

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