PSA變壓吸附制氮機(jī)

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(shù)，自60年代末70年代初在國(guó)外已經(jīng)得到迅速的發(fā)展，其原理是利用分子篩對(duì)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(duì)氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來(lái)。

目前在制氮、制氧領(lǐng)域內(nèi)使用較多的是碳分子篩和沸石分子篩。分子篩對(duì)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(kuò)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(kuò)散較快，較多進(jìn)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(shí)間后，分子篩對(duì)氧的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對(duì)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(duì)氧的吸附，這一過(guò)程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氮?dú)饬鳌?/span>

以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運(yùn)用變壓吸附原理，利用碳分子篩對(duì)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(lái)的一種新的制氮技術(shù)。與傳統(tǒng)制氮法相比，它具有工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)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(nèi)根據(jù)用戶需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作維護(hù)方便、運(yùn)行成本較低、裝置適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn)，故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競(jìng)爭(zhēng)力，越來(lái)越得到中、小型氮?dú)庥脩舻臍g迎，PSA制氮已成為中、小型氮?dú)庥脩舻倪x用方法。

PSA制氮機(jī)的工藝流程和設(shè)備簡(jiǎn)介

1、工藝流程簡(jiǎn)介

空氣經(jīng)空氣過(guò)濾器清除灰塵和機(jī)械雜質(zhì)后進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，壓縮至所需壓力，經(jīng)嚴(yán)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(nèi)分子篩的使用壽命。裝有碳分子篩的吸附塔共有二個(gè)，一個(gè)塔工作時(shí)，另一個(gè)塔則減壓脫附。潔凈空氣進(jìn)入工作吸附塔，經(jīng)過(guò)分子篩時(shí)氧、二氧化碳和水被其吸附，流至出口端的氣體便是氮?dú)饧拔⒘康臍搴脱?。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(jìn)行，完成氮氧分離，連續(xù)輸出氮?dú)?，見圖-2。變壓(_bian4 ya1)吸附制取的氮?dú)饧兌葹?/span>95%-99.9%，假如需要更高純度的氮?dú)庑柙黾拥獨(dú)鈨艋O(shè)備。變壓吸附制氮機(jī)輸出的95%-99.9%氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)鈨艋O(shè)備，同時(shí)通過(guò)流量計(jì)添加適量的氫氣，在凈化設(shè)備的除氧塔中氫和氮?dú)庵械奈⒘垦踹M(jìn)行催化反應(yīng)，以除去氧然后經(jīng)水冷凝器冷卻，汽水分離器除水，再通過(guò)干燥器深度干燥（兩個(gè)吸附干燥塔交替使用：一個(gè)吸附干燥除水，另一個(gè)加熱脫附排水），得到高純氮?dú)猓藭r(shí)的氮?dú)饧兌瓤蛇_(dá)99.9995%，見圖-3。目前海內(nèi)變壓吸附制氮大的生產(chǎn)能力為3000m3n/h。

運(yùn)行控制比較

深冷法由于是在極低溫度下進(jìn)行的，設(shè)備在投入正常運(yùn)行之前，必須有一個(gè)預(yù)冷啟動(dòng)過(guò)程，啟動(dòng)時(shí)間即從膨脹機(jī)啟動(dòng)至氮?dú)饧兌冗_(dá)到要求的時(shí)間一般不小于12h；設(shè)備在進(jìn)入大修之前，必須有一段加溫解凍的時(shí)間，一般為24h。因此，深冷法制氮設(shè)備不宜常常起、停，宜長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。變壓吸附法啟動(dòng)時(shí)，只要按一下按鈕，啟動(dòng)30分鐘內(nèi)便可以獲得合格的氮?dú)猱a(chǎn)品，假如需要高純的氮?dú)?，那么?jīng)過(guò)氮?dú)鈨艋b置，大約再用30分鐘便可獲得99.99%-99.9999%的高純氮?dú)?。停機(jī)時(shí)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(yùn)行的情況。

現(xiàn)在深冷法制氮一般均采用*的DCS（或PLC）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中控、機(jī)旁、就地一體化的控制，可有效的監(jiān)控整套設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程。變壓吸附制氮采用智能化全自動(dòng)控制，按鈕即可進(jìn)行氮?dú)馍a(chǎn)，無(wú)需專人治理。

節(jié)能、 省空間

實(shí)現(xiàn)可用于管路直通的耐壓結(jié)構(gòu)；采用模塊結(jié)構(gòu)，配管節(jié)省空間；無(wú)需以往必需的氣體凈化

基于數(shù)據(jù)系統(tǒng)的挖掘、應(yīng)用、處理

通過(guò)對(duì)流程設(shè)計(jì)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(jī)的利用率

氮?dú)猱a(chǎn)量：1-2000Nm3/h

氮?dú)鉂舛龋?9%-99.999%

PSA變壓吸附制氮機(jī)

我司自產(chǎn)主營(yíng)變壓吸附制氮及膜分離制氮。同時(shí)代理英國(guó)進(jìn)口模塊化制氮設(shè)備。

采用*的裝填技術(shù)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(duì)氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來(lái)。碳分子篩對(duì)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(kuò)散速率不同，較小直徑的氣體（氧氣）擴(kuò)散較快，較多進(jìn)入分子篩固相。經(jīng)過(guò)60秒左右時(shí)間分子篩對(duì)氧的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對(duì)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(duì)氧的吸附，這一過(guò)程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氮?dú)饬鳌?/span>

制氮機(jī)有關(guān)用戶常問的問題

1. 為什么制氮設(shè)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(bào)備登記的。現(xiàn)貨的設(shè)備，說(shuō)明已經(jīng)生產(chǎn)庫(kù)存一段時(shí)間了，會(huì)影響實(shí)際使用壽命。

1. 為什么你家的制氮設(shè)備比別家的貴？

制氮機(jī)系統(tǒng)由空壓機(jī)，冷干機(jī)，過(guò)濾器，制氮主機(jī)，緩沖罐組成。制氮機(jī)是非標(biāo)設(shè)備，不同品牌的空壓機(jī)，冷干機(jī)，罐體等都價(jià)格不一樣。太便宜的配套設(shè)備，也會(huì)影響整體使用壽命。

一套50萬(wàn)的設(shè)備用8年與一套40萬(wàn)的設(shè)備用5年，是*不一樣的。

1. 制氮設(shè)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?dú)馀c氧氣。海拔越高，空氣越稀薄，因此從空氣中抽取的氮?dú)饩驮缴?。所以制氮機(jī)與海拔有關(guān)。

1. 購(gòu)買液氮與購(gòu)買制氮機(jī)哪個(gè)更合適？

液氮的價(jià)格跟季節(jié)有關(guān)，一般生產(chǎn)旺季，液氮價(jià)格相對(duì)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(jī)主要是前期設(shè)備與耗電。具體需要根據(jù)產(chǎn)量純度計(jì)算。

1. 制氮機(jī)驗(yàn)收需要達(dá)到哪些指標(biāo)？

制氮機(jī)驗(yàn)收一般看產(chǎn)氮量和產(chǎn)氮濃度，這兩個(gè)相對(duì)直接得指標(biāo)。

1. 制氮機(jī)后期如何維護(hù)？

制氮機(jī)日常保養(yǎng)比較簡(jiǎn)單:

1. 空壓機(jī)要定期維護(hù),空濾,油慮,機(jī)油要按照說(shuō)明書定期叫廠家更換。

2. 冷干機(jī)要定時(shí)檢查冷媒壓力,做到及時(shí)補(bǔ)充,散熱片灰塵要每天用壓縮空氣吹掃,過(guò)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(chǔ)罐排污口一次,排掉空氣中冷凝水。

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

5. 制氮機(jī)主要檢查吸附塔的工作壓力,純度,流量做好記錄。

設(shè)備特點(diǎn)

      設(shè)備壽命更長(zhǎng)久，全自動(dòng)化，無(wú)需人員值守。

      經(jīng)濟(jì)可持續(xù)，減少CO2排放。

行業(yè)應(yīng)用

• 激光切割 & 焊接，可作為輔助氣體，清掃氣，保護(hù)氣

• 釬接，確保更優(yōu)化的質(zhì)量和強(qiáng)度

• 冷卻擠壓& 確保表面完整無(wú)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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