工作原理
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1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1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。
深冷空分制氮原理
深冷制氮不僅可以生產氮氣而且可以生產液氮,滿意需要液氮的工藝要求,并且可在液氮貯槽內貯存,當出現氮氣間斷負荷或空分設備小修時,貯槽內的液氮進入汽化器被加熱后,送入產品氮氣管道滿意工藝裝置對氮氣的需求。深冷制氮的運轉周期(指兩次大加溫之間的間隔期)一般為1年以上,因此,深冷制氮一般不考慮備用。而變壓吸附制氮只能生產氮氣,無備用手段,單套設備不能保證連續長周期運行。
膜空分制氮原理
空氣經壓縮機壓縮過濾后進入高分子膜過濾器,由于各種氣體在膜中溶解度和擴散系數不同,導致不同氣體在膜中相對滲透速率不同。根據這一特性,可將各種氣體分為“快氣”和“慢氣”。
當混合氣體在膜兩側壓力差的作用下,滲透速率相對快的氣體,如水、氫氣、氦氣、硫化氫、二氧化碳等透過膜后,在膜的滲透側被富集,而滲透速率相對較慢的氣體,如甲烷、氮氣、一氧化碳和氬氣等氣體則被滯留在膜的側被富集,從而達到混合氣體分離的目的。
設備特點
1、 工藝特點:
(1) 變壓吸附制氮設備具有適用氣源廣、產品純度高、工藝簡單、操作自動化程度高、運行費用低、等特點。
(2) 壓縮空氣凈化組件使用壽命長易更換、易維護。
(3) 制氮設備出口流量大、出口壓力可在設定范圍內調節。
(4) 根據生產情況可隨時開、停車。
(5) 產品氮氣純度高,通過變壓吸附方式即可達到氮氣純度>99.99%,無需再配置氮氣純化設備。
2、 技術設計特點:
(1) 采用了獨特的分子篩密實裝填技術,及壓緊裝置,既避免了氣流在高速流動中,沖擊分子篩造成的分子篩粉化現象,提高了系統長期運行的可靠性。
(2) 科學合理的工藝流程和設備配置,設備結構緊湊、外型美觀,占地面積小。
(3) 設備運行成本低,氮氣純度、流量穩定可靠。
(4) 空氣預處理部分設備,每級過濾器都帶有壓差指示,自動排污系統。
(5)設備采用標準件連接拆卸,安裝、維護更方便,更便捷。
(6) 用高可靠性的進口程控閥門,使用壽命長,能夠滿足設備長期穩定運行需要。
(7) 自動化程度高,采用我公司自研發的微電腦自動程序控制系統,設備可自動化運行,并可根據需要調節氮氣純度、壓力、流量。
(8) 設備采用航空鋁型材更佳使用于食品、醫藥行業或要求氣源更高精度。