变压吸附(PSA)制氮装置

装置简介
        它是以压缩空气为原料，利用一种叫作碳分子筛的吸附剂对氮、氧的选择性吸附，把空气中的氮分离出来。
        碳分子筛对氮、氧的分离作用主要是基于动力学效应，动力学直径较小的氧分子在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮分子，较小直径的氧分子较多地进入碳分子筛固相，而较大直径的氮分子较少进入碳分子筛固相。这样，在吸附未达到平衡前，氮分子在气相中得到富集，便获得产品氮气。一段时间后，分子筛对氧分子的吸附达到一定程度，通过减压，被碳分子筛吸附的气体被释放出来，碳分子筛也就完成了再生。

（动力学曲线图)

        这是基于碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特点。变压吸附制氮装置通常使用二台并联的吸附器，交替进行加压吸附和减压再生，操作循环周期约2分钟。

变压吸附(PSA)制氮工艺流程
        由空压机提供的压缩空气，经空气净化系统处理，进入变压吸附制氮装置进行氧、氮分离，这便制得合格氮气。
        1、空压机：对于变压吸附工艺来说，稳定的压缩空气气源非常重要，供气量不足、供气压力低都会影响装置的产氮性能。通常的做法是选择螺杆式空压机，供气量更大时选用离心机等其他设备。
        2、空气净化系统：压缩空气中带有大量的水、油、颗粒等杂质，这些会对碳分子筛造成破坏，其中油所造成的破坏是不可逆的，而完善的空气净化系统可以保证碳分子筛不被这些杂质所污染，从而确保制氮装置的稳定运行。该系统一般由冷冻式干燥机或吸附式干燥机、过滤器、空气缓冲罐组成。
        3、变压吸附制氮装置：一般由二台吸附器、一台氮气缓冲罐组成，吸附器内装填碳分子筛。前段设备连续供气，二台吸附器交替进行加压吸附、减压再生，连续产出合格氮气。

(工艺流程图)

变压吸附(PSA)制氮基本步骤
        1、加压吸附：压缩空气从吸附器进口进入，其内部压力瞬间升高，相对较多O2、CO2、H2O被碳分子筛吸附，产品氮气从出口流出。
        2、均压：二台吸附器交替工作，当一台吸附器吸附完毕时，另一台吸附器也再生完毕。在极短的时间内，通过二台吸附器之间相通的管路，吸附完毕的吸附器内的部分气体流向再生完毕的吸附器，使得二台吸附器压力均衡。
        3、减压解吸：吸附完毕的吸附器在均压后，剩余气体通过出口排出吸附器，此吸附器压力迅速降至常压，被碳分子筛吸附的O2、CO2、H2O得以脱附。
        4、吹扫再生：吸附完毕的吸附器内的碳分子筛虽然已通过减压解吸排出了大量的O2、CO2、H2O，但还是部分残余，为此，引入成品氮气反向吹扫碳分子筛床层，使之彻底解吸。

变压吸附制氮装置关键技术
        1、碳分子筛：碳分子筛的品质决定了变压吸附制氮装置的产氮性能及能耗，所以选择品质优良的碳分子筛非常关键。
 

(分子筛图)
 

        2、压缩空气里的杂质：压缩空气中带有大量的水、油和部分颗粒，而碳分子筛一旦被这些物质污染，其氧、氮分离的性能，即装置的产氮量、氮气纯度也随之下降，此现象俗称碳分子筛“中毒”。如何除去这些物质，保持装置平稳的制氮性能是变压吸附制氮的关键技术。
        3、碳分子筛粉化的问题：碳分子筛的粉化是因变压吸附工艺造成的。碳分子筛一直处于压力变化状态中，变压吸附的多个步骤高速气流频繁冲击，最终导致碳分子筛粉化。如何缓解这种破坏性冲击，一直是变压吸附工艺很难攻克的难题。

南通通扬变压吸附制氮装置特点
        1、我公司早已攻克了碳分子筛粉化的难题，此项技术为我公司专有技术。我们郑重承诺：“保证分子筛永不粉碎，无需补充或更换，如出现相反情况，将免费用全新设备更换。”
        2、空气净化系统配备拥有我公司专有技术的一体式高效过滤器，它可以除去压缩空气中全部的油和绝大部分的水、颗粒，再配合冷冻式干燥机或吸附式干燥机，即可为后续设备提供洁净的压缩空气。
        3、制氮主体装置配置精良，空压机、冷冻式干燥机等配套设备也都国际或国内知名品牌。
        4、消音性能优良的消声器，确保装置运行噪声低。

产品规格
        氮气流量：按客户要求定做
        氮气纯度：95～99.999%
        氮气压力：0.5～0.8MPa(如要更高压力，需配氮气增压机。)
        装置形式：厢式、撬装式、集装箱式，固定式或移动式