PSA變壓吸附制氮機

PSA全稱：Pressure Swing Adsorption，中文意思為：變壓吸附。PSA是一種新的氣體分離技術，自60年代末70年代初在國外已經(jīng)得到迅速的發(fā)展，其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附"性能的差異而將氣體混合物分開，它是以空氣為原料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來。

目前在制氮、制氧領域內使用較多的是碳分子篩和沸石分子篩。分子篩對氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴散速率不同，碳分子篩是一種兼具活性炭和分子篩某些特性的碳基吸附劑。碳分子篩具有很小微孔組成，孔徑分布在0.3nm ~ 1nm之間。較小直徑的氣體（氧氣）擴散較快，較多進入分子篩固相，這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時間后，分子篩對氧的吸附達到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氮氣流。

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(fā)展起來的一種新的制氮技術。與傳統(tǒng)制氮法相比，它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產(chǎn)氣快(15～30分鐘)、能耗低，產(chǎn)品純度可在較大范圍內根據(jù)用戶需要進行調節(jié)，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、小型氮氣用戶的選用方法。

PSA制氮機的工藝流程和設備簡介

1、工藝流程簡介

空氣經(jīng)空氣過濾器清除灰塵和機械雜質后進入空氣壓縮機，壓縮至所需壓力，經(jīng)嚴格的除油、除水、除塵凈化處理，輸出潔凈的壓縮空氣，目的是確保吸附塔內分子篩的使用壽命。裝有碳分子篩的吸附塔共有二個，一個塔工作時，另一個塔則減壓脫附。潔凈空氣進入工作吸附塔，經(jīng)過分子篩時氧、二氧化碳和水被其吸附，流至出口端的氣體便是氮氣及微量的氬和氧。另一塔（脫附塔）使已吸附的氧氣、二氧化碳和水從分子篩微孔中脫離排至大氣中。這樣兩塔輪流進行，完成氮氧分離，連續(xù)輸出氮氣，見圖-2。變壓(_bian4 ya1)吸附制取的氮氣純度為95%-99.9%，假如需要更高純度的氮氣需增加氮氣凈化設備。變壓吸附制氮機輸出的95%-99.9%氮氣進入氮氣凈化設備，同時通過流量計添加適量的氫氣，在凈化設備的除氧塔中氫和氮氣中的微量氧進行催化反應，以除去氧然后經(jīng)水冷凝器冷卻，汽水分離器除水，再通過干燥器深度干燥（兩個吸附干燥塔交替使用：一個吸附干燥除水，另一個加熱脫附排水），得到高純氮氣，此時的氮氣純度可達99.9995%，見圖-3。目前海內變壓吸附制氮大的生產(chǎn)能力為3000m3n/h。

運行控制比較

深冷法由于是在極低溫度下進行的，設備在投入正常運行之前，必須有一個預冷啟動過程，啟動時間即從膨脹機啟動至氮氣純度達到要求的時間一般不小于12h；設備在進入大修之前，必須有一段加溫解凍的時間，一般為24h。因此，深冷法制氮設備不宜常常起、停，宜長時間連續(xù)運行。變壓吸附法啟動時，只要按一下按鈕，啟動30分鐘內便可以獲得合格的氮氣產(chǎn)品，假如需要高純的氮氣，那么經(jīng)過氮氣凈化裝置，大約再用30分鐘便可獲得99.99%-99.9999%的高純氮氣。停機時也只需按一下按鈕便可。因此，變壓吸附制氮特殊適用于間斷運行的情況。

現(xiàn)在深冷法制氮一般均采用*的DCS（或PLC）計算機控制技術，實現(xiàn)中控、機旁、就地一體化的控制，可有效的監(jiān)控整套設備的生產(chǎn)過程。變壓吸附制氮采用智能化全自動控制，按鈕即可進行氮氣生產(chǎn)，無需專人治理。

節(jié)能、 省空間

實現(xiàn)可用于管路直通的耐壓結構；采用模塊結構，配管節(jié)省空間；無需以往必需的氣體凈化

基于數(shù)據(jù)系統(tǒng)的挖掘、應用、處理

通過對流程設計的優(yōu)化，閥門與管路的連接，有效降低了氣體損耗，提高了空壓機的利用率

氮氣產(chǎn)量：1-2000Nm3/h

氮氣濃度：99%-99.999%

PSA變壓吸附制氮機

我司自產(chǎn)主營變壓吸附制氮及膜分離制氮。同時代理英國進口模塊化制氮設備。

采用*的裝填技術使分子篩的吸附效果好

整套系統(tǒng)配置更優(yōu)、占地更小、更加節(jié)能

工作原理

• 它是以空氣為原材料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來。碳分子篩對氮和氧的分離作用主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面的擴散速率不同，較小直徑的氣體（氧氣）擴散較快，較多進入分子篩固相。經(jīng)過60秒左右時間分子篩對氧的吸附達到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氮氣流。

制氮機有關用戶常問的問題

1. 為什么制氮設備沒有現(xiàn)貨？

所有壓力容器都是有使用年限的，壓力容器的使用，也是需要報備登記的?，F(xiàn)貨的設備，說明已經(jīng)生產(chǎn)庫存一段時間了，會影響實際使用壽命。

1. 為什么你家的制氮設備比別家的貴？

制氮機系統(tǒng)由空壓機，冷干機，過濾器，制氮主機，緩沖罐組成。制氮機是非標設備，不同品牌的空壓機，冷干機，罐體等都價格不一樣。太便宜的配套設備，也會影響整體使用壽命。

一套50萬的設備用8年與一套40萬的設備用5年，是*不一樣的。

1. 制氮設備的氣量為什么與海拔有影響？

PSA制氮是用變壓吸附的原理，分離空氣中的氮氣與氧氣。海拔越高，空氣越稀薄，因此從空氣中抽取的氮氣就越少。所以制氮機與海拔有關。

1. 購買液氮與購買制氮機哪個更合適？

液氮的價格跟季節(jié)有關，一般生產(chǎn)旺季，液氮價格相對較貴。（淡季600-800一噸，旺季1800-2500一噸，不同地區(qū)差異也不同）。

PSA制氮機主要是前期設備與耗電。具體需要根據(jù)產(chǎn)量純度計算。

1. 制氮機驗收需要達到哪些指標？

制氮機驗收一般看產(chǎn)氮量和產(chǎn)氮濃度，這兩個相對直接得指標。

1. 制氮機后期如何維護？

制氮機日常保養(yǎng)比較簡單:

1. 空壓機要定期維護,空濾,油慮,機油要按照說明書定期叫廠家更換。

2. 冷干機要定時檢查冷媒壓力,做到及時補充,散熱片灰塵要每天用壓縮空氣吹掃,過濾器濾芯要定期更換,正常是8000H,要看具體情況,壓差情況。

3. 每日打開空氣儲罐排污口一次,排掉空氣中冷凝水。

4. 每日檢查自動排水器,以免堵塞而失去排水作用。若堵塞時,可稍微打開手動閥門,關閉自排閥門再拆下自動排水器,分解清洗。清洗自動排水器時,使用肥皂沫清洗即可。

5. 制氮機主要檢查吸附塔的工作壓力,純度,流量做好記錄。

設備特點

      設備壽命更長久，全自動化，無需人員值守。

      經(jīng)濟可持續(xù)，減少CO2排放。

行業(yè)應用

• 激光切割 & 焊接，可作為輔助氣體，清掃氣，保護氣

• 釬接，確保更優(yōu)化的質量和強度

• 冷卻擠壓& 確保表面完整無瑕疵

• 熔融金屬除氣，以移除污染物

• 金屬加工爐子惰氣填充，避免材料氧化降解

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