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<图片>变压吸附制氮机的结构特点 了解变压吸附制氮机选型分析

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变压吸附制氮机的工作原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。具有采用独特的吸附塔、布气系统、碳分子筛装填工艺,并针对不同要求的制氮机选用不同工艺和不同型号的优质碳分子筛,使吸附塔体积缩小,空气消耗量降低,从而合使能耗降低的优势。

1、压缩空气净化组件,由高效除油器、冷冻式干燥机、精密过滤器和活性炭过滤器组成。工作原理是当进入空气缓冲罐进行缓冲,然后进入高效除油器除去大部分的油、水、尘等杂质,再经冷冻式干燥机进一步除水,经精密过滤器除油、除尘,最后进入活性炭过滤器进一步除油。

2、氧氮分离系统,由吸附塔、压紧装置、附属阀门及仪表电器组成。采用复合床结构设计的吸附塔分A、B两塔,塔内填装进口碳分子筛(采用伸展扭转式振动填充法使碳分子筛装填更加均以)。洁净的压缩空气首先从A塔入口端经碳分子筛向出口端流动,此时O2、 CO2、H2O被其吸附,产品氮气由吸附塔出口端流出。

3、氧氮缓冲系统,由氮气缓冲罐、精密过滤器、流量计、调压阀、放空部件等组成。氮气缓冲罐主要用于均衡从氮氧分离系统分离出来的氮气压力和纯度,保证连续供给氮气稳定。同时,在吸附塔进行工作切换后,它将本身的部分气体回充吸附塔,一方面帮助吸附塔升压,另外也起到保护床层的作用,在设备工作过程中起到极重要的工艺辅助作用。

4、空气缓冲罐,由空气缓冲罐及附属阀门仪表组成。空气缓冲罐是降低气流脉动,起缓冲作用:从而减少系统压力的波动,使压缩空气能平稳地通过压缩空气净化组件以便充分除去油、水、尘等杂质,减少了氧氮分离系统的负荷。同时,也为氧氮分离系统在进行吸附塔工作切换时,提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气,不仅使吸附塔内压力很快上升到工作压力变压,变压吸附制氮机的结构特点而且还保证了设备可靠稳定的运行。

变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂,利用加压吸附,降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气,从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种以煤为主要原料,经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的,表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂,呈黑色。

碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中,而不会排斥混合气(空气)中的任何一种气体。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别,O2分子的动力学直径较小,因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率,N2分子的动力学直径较大,因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大,而氩扩散较慢。最终从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。

吸附压力的增加,可使O2、N2的吸附量同时增大,且O2的吸附量增加幅度要大一些。变压吸附周期短,O2、N2的吸附量远没有达到平衡(最大值),所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。

变压吸附制氮机(PSA制氮机)正是利用碳分子筛的选择吸附特性,采用加压吸附,减压解吸的循环周期,使压缩空气交替进入吸附塔(也可以单塔完成)来实现空气分离,从而连续产出高纯度的产品氮气。

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