PSA變壓吸附制氮機(jī)組

◆PSA制氮機(jī)設(shè)備組成及說(shuō)明

1）壓縮空氣凈化組件 
由高效除油器、冷凍式干燥機(jī)、精密過(guò)濾器和活性炭過(guò)濾器組成。
空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮機(jī)后，首先進(jìn)入空氣緩沖罐進(jìn)行緩沖，然后進(jìn)入高效除油器除去大部分的油、水、塵等雜質(zhì)，再經(jīng)冷凍式干燥機(jī)進(jìn)一步除水，經(jīng)精密過(guò)濾器除油、除塵，最后進(jìn)入活性炭過(guò)濾器進(jìn)一步除油。
我公司特別設(shè)計(jì)的活性炭過(guò)濾器，可用來(lái)防止可能出現(xiàn)的微量油滲透，確保碳分子篩得到有效保護(hù)，延長(zhǎng)了使用壽命。 
經(jīng)本凈化部分處理的壓縮空氣可用于儀表空氣。 

 

2）空氣緩沖罐 
由空氣緩沖罐及附屬閥門(mén)儀表組成。空氣緩沖罐是降低氣流脈動(dòng)，起緩沖作用：從而減少系統(tǒng)壓力的波動(dòng)，使壓縮空氣能平穩(wěn)地通過(guò)壓縮空氣凈化組件以便充分除去油、水、塵等雜質(zhì)，減少了氧氮分離系統(tǒng)的負(fù)荷。同時(shí)，也為氧氮分離系統(tǒng)在進(jìn)行吸附塔工作切換時(shí)，提供短時(shí)間內(nèi)迅速升壓所需的大量壓縮空氣，不僅使吸附塔內(nèi)壓力很快上升到工作壓力，而且還保證了設(shè)備可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。 

 

3）氧氮分離系統(tǒng) 
由吸附塔、壓緊裝置、附屬閥門(mén)及儀表電器組成。采用復(fù)合床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的吸附塔分A、B兩塔，塔內(nèi)填裝進(jìn)口碳分子篩（采用伸展扭轉(zhuǎn)式振動(dòng)填充法使碳分子篩裝填更加均以）。潔凈的壓縮空氣首先從A塔入口端經(jīng)碳分子篩向出口端流動(dòng)，此時(shí)O2、 CO2、H2O被其吸附，產(chǎn)品氮?dú)庥晌剿隹诙肆鞒觥＝?jīng)一段時(shí)間后，A塔內(nèi)的碳分子篩吸附達(dá)到飽和前自動(dòng)停止吸附，潔凈的壓縮空氣流入B塔進(jìn)行吸氧產(chǎn)氮，并對(duì)A塔分子篩進(jìn)行再生。分子篩的再生是通過(guò)將吸附塔迅速下降至常壓脫附的O2、 CO2、H2O來(lái)實(shí)現(xiàn)的。兩塔交替進(jìn)行吸附塔再生，即完成氧氮分離，連續(xù)產(chǎn)出氮?dú)狻?/p>

 

4）氧氮緩沖系統(tǒng) 
由氮?dú)饩彌_罐、精密過(guò)濾器、流量計(jì)、調(diào)壓閥、放空部件等組成。氮?dú)饩彌_罐主要用于均衡從氮氧分離系統(tǒng)分離出來(lái)的氮?dú)鈮毫图兌?，保證連續(xù)供給氮?dú)夥€(wěn)定。同時(shí)，在吸附塔進(jìn)行工作切換后，它將本身的部分氣體回充吸附塔，一方面幫助吸附塔升壓，另外也起到保護(hù)床層的作用，在設(shè)備工作過(guò)程中起到極重要的工藝輔助作用。最后經(jīng)精密過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，充分保證氮?dú)獾钠焚|(zhì)。

 

◆主要技術(shù)參數(shù)

 

◆變壓吸附空分制氮原理

1）變壓吸附（PSA）介紹
變壓吸附(Pressure Swing Adsorption.簡(jiǎn)稱(chēng)PSA) 是一種先進(jìn)新型的氣體分離技術(shù)，它在當(dāng)今世界的現(xiàn)場(chǎng)供氣方面具有不可替代的地位。 

 

2）PSA變壓吸附原理

碳分子篩可以同時(shí)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(wú)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(jìn)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(qū)分開(kāi)來(lái)。氧分子直徑比氮分子小，因而擴(kuò)散速度比氮快數(shù)百倍，故碳分子篩吸附氧的速度也很快，吸附約1分鐘就達(dá)到90%以上；而此時(shí)氮的吸附量?jī)H有5%左右，所以此時(shí)吸附的大體上都是氧氣，而剩下的大體上都是氮?dú)?。這樣，如果將吸附時(shí)間控制在1分鐘以?xún)?nèi)的話，就可以將氧和氮初步分離開(kāi)來(lái)，也就是說(shuō)，吸附和解吸是靠壓力差來(lái)實(shí)現(xiàn)的，壓力升高時(shí)吸附，壓力下降時(shí)解吸。而區(qū)分氧和氮是靠?jī)烧弑晃降乃俣炔?，通過(guò)控制吸附時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的，將時(shí)間控制的很短，氧已充分吸附，而氮還未來(lái)得及吸附，就停止了吸附過(guò)程。因而變壓吸附制氮要有壓力的變化，也要將時(shí)間控制在1分鐘以?xún)?nèi)。
任何一種吸附對(duì)于同一被吸附氣體（吸附質(zhì)）來(lái)說(shuō)，在吸附平衡情況下，溫度越低，壓力越高，吸附量越大。反之，溫度越高，壓力越低，則吸附量越小。如果溫度不變，在加壓的情況下吸附，用減壓（抽真空）或常壓解吸的方法，稱(chēng)為變壓吸附?？梢?jiàn)，變壓吸附是通過(guò)改變壓力來(lái)吸附和解吸的。

 

如上圖所示，碳分子篩對(duì)氧和氮吸附量有很大的差異。碳分子篩是一種內(nèi)部有很多微孔的物質(zhì)，用碳分子篩制氮主要是基于氧和氮在碳分子篩中的擴(kuò)散速率不同，變壓吸附的原理就是在一定的壓力下，利用空氣中氧、氮在碳分子篩微孔中的吸附量的差異，達(dá)到氧氮分離的目的。在壓力升高時(shí)，碳分子篩吸氧產(chǎn)氮，壓力降至常壓時(shí)，碳分子篩脫附氧氣再生。變壓吸附制氮設(shè)備通常有兩只吸附塔，一只吸氧產(chǎn)氮，另一只脫氧再生，如此交替循環(huán)不斷產(chǎn)出氮?dú)狻?/p>

 

3）制氮設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域
石油天然氣行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)------適用于大陸石油及天然氣開(kāi)采、沿海及深海石油及天然氣開(kāi)采中的氮?dú)獗Ｗo(hù)、輸送、覆蓋、置換、搶險(xiǎn)、維修、注氮采油等領(lǐng)域。具有安全性高、適應(yīng)強(qiáng)、連續(xù)性生產(chǎn)待特點(diǎn)。

化工行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)------適用于石油化工、煤化工、鹽化工、天然氣化工、精細(xì)化工、新材料等及其衍伸化工產(chǎn)品加工行業(yè)，氮?dú)庵饕糜诟采w、吹掃、置換、清洗、壓力輸送、化學(xué)反應(yīng)攪動(dòng)、化纖生產(chǎn)保護(hù)、充氮保護(hù)等領(lǐng)域。

冶金行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)------適用于熱處理、光亮退火、保護(hù)加熱、粉末冶金、銅材鋁材加工、磁性材料燒結(jié)、貴金屬加工、軸承生產(chǎn)等領(lǐng)域。具有純度高、連續(xù)生產(chǎn)、部分工藝要求氮?dú)夂欢康臍湟栽黾庸饬炼鹊忍攸c(diǎn)。

煤礦行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)------適用于煤炭開(kāi)采中的防火滅火、瓦斯及煤氣稀釋等領(lǐng)域，具有地面固定式、地面移動(dòng)式、井下移動(dòng)式三種規(guī)格，充分滿(mǎn)足不同工況下的氮?dú)庑枨蟆?/p>

橡膠輪胎行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)------適用于橡膠及輪胎生產(chǎn)硫化過(guò)程中的氮?dú)獗Ｗo(hù)、成型等領(lǐng)域。特別是在全鋼子午線輪胎生產(chǎn)中，用氮?dú)饬蚧鹿に囈阎鸩饺〈羝蚧に嚒＞哂械獨(dú)饧兌雀?、連續(xù)性生產(chǎn)、氮?dú)鈮毫^高等特點(diǎn)。

食品行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)------適用于糧食綠色倉(cāng)儲(chǔ)、食品充氮包裝、蔬菜保鮮、酒類(lèi)封（罐）裝和保存等。

防爆型制氮機(jī)------適用于化工、石油天然氣等對(duì)設(shè)備有防爆要求的場(chǎng)所。

制藥行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)------主要用于藥品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、封裝、包裝待領(lǐng)域。

電子行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)------適用于半導(dǎo)體生產(chǎn)封裝、電子元器件生產(chǎn)、LED、LCD液晶顯示器、鋰電池生產(chǎn)等領(lǐng)域。制氮機(jī)具有純度高、體積小、噪聲低、能耗低等特點(diǎn)。

集裝箱式制氮機(jī)------適用于石油、天然氣、化工及其它相關(guān)領(lǐng)域，即有適應(yīng)性強(qiáng)、可移動(dòng)作業(yè)等特點(diǎn)。

車(chē)載移動(dòng)式制氮車(chē)------適用于石油天然氣行業(yè)的開(kāi)采、管道吹掃、置換、應(yīng)急搶險(xiǎn)、易燃?xì)怏w、液體的稀釋等領(lǐng)域、分為低壓、中壓、高壓系列，具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、可移動(dòng)作業(yè)等特點(diǎn)。

汽車(chē)輪胎沖氮氮?dú)鈾C(jī)------主要用于汽車(chē)4S店、汽車(chē)維修廠的汽車(chē)輪胎沖氮，可延長(zhǎng)輪胎使用壽命，降低噪音和油耗。

 

WBN系列變壓吸附制氮機(jī)設(shè)備根據(jù)氮?dú)饧兌瓤煞譃榘朔N型號(hào)，即：WBN97、WBN98、WBN99、WBN295、WBN39、WBN49、WBN59、WBN595。