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制氮機(jī)設(shè)備——氮?dú)庀到y(tǒng)
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(kāi)，它是以空氣為原料，利用一種能、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)。
作用范圍
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)庥脩舻膬?yōu)先方法。
PSA制氮機(jī)的工藝流程和設(shè)備簡(jiǎn)介
空氣經(jīng)空氣過(guò)濾器灰塵和機(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康臍搴脱酢Ａ硪凰摳剿┦挂盐降难鯕狻⒍趸己退畯姆肿雍Y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)猓?jiàn)圖-2。變壓(_bian4 ya1)吸附制取的氮?dú)饧兌葹?5%- %，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%- %氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)鈨艋O(shè)備，同時(shí)通過(guò)前列量計(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) 995%，見(jiàn)圖-3。目前海內(nèi)變壓吸附制氮相當(dāng)大的生產(chǎn)能力為3