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PSA變壓吸附制氮機的原理及優點

PSA變壓吸附制氮機的原理及優點
制氮機,是指以空氣為原料,利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮氣的設備。根據分類方法的不同,即深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法,工業上應用的制氮機,可以分為三種。
PSA制氮機是以優質進口碳分子篩(CMS)為吸附劑,采用常溫下變壓吸附原理(PSA)分離空氣制取高純度的氮氣。通常使用兩吸附塔并聯,由進口PLC控制進口氣動閥自動運行,交替進行加壓吸附和解壓再生,完成氮氧分離,獲得所需高純度的氮氣。
PSA變壓吸附制氮原理PSA變壓吸附制氮原理碳分子篩可以同時吸附空氣中的氧和氮,其吸附量也隨著壓力的升高而升高,而且在同一壓力下氧和氮的平衡吸附量無明顯的差異。因而,僅憑壓力的變化很難完成氧和氮的有效分離。如果進一步考慮吸附速度的話,就能將氧和氮的吸附特性有效地區分開來。氧分子直徑比氮分子小,因而擴散速度比氮快數百倍,故碳分子篩吸附氧的速度也很快,吸附約分鐘就達到90%以上;而此時氮的吸附量僅有5%左右,所以此時吸附的大體上都是氧氣,而剩下的大體上都是氮氣。這樣,如果將吸附時間控制在分鐘以內的話,就可以將氧和氮初步分離開來,也就是說,吸附和解吸是靠壓力差來實現的,壓力升高時吸附,壓力下降時解吸。而區分氧和氮是靠兩者被吸附的速度差,通過控制吸附時間來實現的,將時間控制的很短,氧已充分吸附,而氮還未來得及吸附,就停止了吸附過程。因而變壓吸附制氮要有壓力的變化,也要將時間控制在1分鐘以內。PSA制氮機以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑,運用變壓吸附原理,利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發展起來的一種新的制氮技術。與傳統制氮法相比,它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快(15~30分鐘)、能耗低,產品純度可在較大范圍內根據用戶需要進行調節,操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點,故在1000Nm3/h以下制氮設備中頗具競爭力,越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎,PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的首選方法。以空氣為原料,在一定壓力條件下,利用氧和氮等不同性質的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其它制氮設備相比它具有結構更為簡單、體積更小、無切換閥門、維護量更少、產氣更快(3分鐘)、增容簡單等優點,它特別適宜于氮氣純度98%的中、小型氮氣用戶,有最佳功能價格比。而氮氣純度在98%以上時,它與相同規格的PSA制氮機相比價格要高出15%以先進的技術,獨特的氣流分布器,使氣流分布更均勻,高效地利用碳分子篩,20分鐘左右即可提供合格的氮氣。設備結構緊湊、整體撬裝,占地小無需基建投資,投資少,現場只需連接電源即可制取氮氣。PSA工藝是一種簡便的制氮方法,以空氣為原料,能耗僅為空壓機所消耗的電能,具有運行成本低、能耗低、效率高等優點。進口PLC控制全自動運行,氮氣流量壓力純度可調并連續顯示,可實現無人值守。金屬熱處理過程的保護氣,化學工業生產用氣及各類儲罐、管道的充氮凈化,橡膠、塑料制品的生產用氣,食品行業排氧保鮮包裝,飲料行業凈化和覆蓋氣,醫藥行業充氮包裝及容器的充氮排氧,電子行業電子元件及半導體生產過程的保護氣等。純度、流量、壓力穩定可調,滿足不同客戶的需要。壓力:0.8Mpa可調石油天然氣行業專用制氮機適用于大陸石油及天然氣開采、沿海及深海石油及天然氣開采中的氮氣保護、輸送、覆蓋、置換、搶險、維修、注氮采油等領域。具有安全性高、適應強、連續性生產待特點?;ば袠I專用制氮機適用于石油化工、煤化工、鹽化工、天然氣化工、精細化工、新材料等及其衍伸化工產品加工行業,氮氣主要用于覆蓋、吹掃、置換、清洗、壓力輸送、化學反應攪動、化纖生產保護、充氮保護等領域。冶金行業專用制氮機適用于熱處理、光亮退火、保護加熱、粉末冶金、銅材鋁材加工、磁性材料燒結、貴金屬加工、軸承生產等領域。具有純度高、連續生產、部分工藝要求氮氣含一定量的氫以增加光亮度等特點。炭開采中的防火滅火、瓦斯及煤氣稀釋等領域,具有地面固定式、地面移動式、井下移動式三種規格,充分滿足不同工況下的氮氣需求。橡膠輪胎行業專用制氮機適用于橡膠及輪胎生產硫化過程中的氮氣保護、成型等領域。特別是在全鋼子午線輪胎生產中,用氮氣硫化新工藝已逐步取代蒸汽硫化工藝。具有氮氣純度高、連續性生產、氮氣壓力較高等特點。食品行業專用制氮機適用于糧食綠色倉儲、食品充氮包裝、蔬菜保鮮、酒類封(罐)裝和保存等。防爆型制氮機適用于化工、石油天然氣等對設備有防爆要求的場所。制藥行業專用制氮機主要用于藥品生產、儲存、封裝、包裝等領域。電子行業專用制氮機適用于半導體生產封裝、電子元器件生產、LED、LCD液晶顯示器、鋰電池生產等領域。制氮機具有純度高、體積小、噪聲低、能耗低等特點。集裝箱式制氮機適用于石油、天然氣、化工及其它相關領域,即有適應性強、可移動作業等特點。車載移動式制氮車適用于石油天然氣行業的開采、管道吹掃、置換、應急搶險、易燃氣體、液體的稀釋等領域、分為低壓、中壓、高壓系列,具有機動性強、可移動作業等特點。汽車輪胎氮氣機,主要用于汽車4S店、汽車維修廠的汽車輪胎沖氮,可延長輪胎使用壽命,降低噪音和油耗。
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