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东莞市特洛伊压力容器制造有限公司
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小型制氮机的工作原理
作者:特洛伊制氮机厂家 发布日期:2020-04-16 12:25

  小型制氮机的工作原理
 
  1.基本知识
 
  1.气体知识
 
  氮作为空气中最丰富的气体,是取之不尽,用之不竭的。它是无色,无味,透明的亚惰性气体,无法维持生命。在隔离氧气或空气的地方,高纯度氮气通常用作保护气体。空气中的氮气(N2)含量为78.084%(空气中各种气体的体积成分为:N2:78.084%,O2:20.9476%,氩气:0.9364%,CO2:0.0314%,其他还包括H2,CH4,N2O,O3,SO2,NO2等,但含量很小),分子量为28,沸点:-195.8℃,冷凝点:-210℃。
 
  2.压力知识
 
  变压吸附(PSA)制氮工艺是加压吸附,大气压解吸,必须使用压缩空气。目前使用的吸附剂-碳分子筛的最佳吸附压力为0.75〜0.9MPa。整个制氮系统中的气体都处于压力下并具有冲击能。
 
  2.PSA制氮的工作原理
 
  变压吸附制氮机是一种以碳分子筛为吸附剂的自动设备,利用压力吸附,降压解吸原理从空气中吸附释放氧气,从而分离出氮气。
 
  碳分子筛是一种以煤为主要原料的圆柱形颗粒状吸附剂,经过特殊的孔处理工艺进行磨碎,氧化,定型,碳化和处理,表面和内部均具有微孔,呈黑色。
 
  碳分子筛的孔径分布特性使得可以实现O2和N2的动态分离。这样的孔径分布允许不同的气体以不同的速率扩散到分子筛的孔中,而不会排斥混合气体(空气)中的任何气体。
 
  碳分子筛对O2和N2的分离效果是基于这两种气体的动态直径e79fa5e98193e59b9ee7ad9431333433623836的微小差异。O2分子的动态直径较小,因此碳分子筛的孔中扩散速度较快,N2的动力学直径较大,因此扩散速度较慢。水和二氧化碳在压缩空气中的扩散与氧气的扩散相差无几,而氩气的扩散则较慢。来自吸附塔的最终富集是N2和Ar的混合物。
 
  吸附压力的增加可以同时增加O 2和N 2的吸附量,并且O 2的吸附量的增加较大。变压吸附周期短,并且O2和N2的吸附量远未达到平衡(最大值),因此O2和N2扩散速率的差异使O2的吸附量大大超过了N2的吸附量。短时间。
 
  变压吸附制氮利用碳分子筛的选择性吸附特性,并采用加压吸附和减压解吸的循环,使压缩空气交替进入吸附塔(也可以在一个塔中完成),从而获得空气。分离和连续输出。高纯度产品氮气。
 
  3.PSA制氮的基本流程
 
  空气经过空气压缩机压缩后,经过除尘,除油和干燥后进入储气罐,并通过进气阀和左吸气阀进入左吸附塔。塔内压力增加,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮通过吸附床,通过左吸气阀和氮气产生阀进入储氮罐,这一过程称为左吸力,持续时间为数十秒。
 
  左吸过程完成后,左吸附塔和右吸附塔通过上下均压阀连接,两塔的压力达到平衡。此过程称为压力均衡,持续时间为2到3秒。压力平衡后,压缩空气通过进气阀和右吸气进口阀进入右吸附塔。压缩空气中的氧气分子被碳分子筛吸附,富集的氮气通过右吸气出口阀和氮气产生阀进入氮气。储罐,这个过程称为右吸,持续时间为数十秒。
 
  同时,被左吸附塔中的碳分子筛吸附的氧气通过左排气门释放到大气中,该过程称为解吸。相反,当左塔吸附时,右塔也吸附。
 
  为了将分子筛释放的氧气排放到大气中

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