分子篩制氮是以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑,運用變壓吸附原理,利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA制氮。分子篩對空氣中的氧和氮的 分離作用主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面上的擴散速率不同。 直徑較小的氣體分子(O2)擴散速率較快,較多的進入分子篩微孔。 直徑較大的氣體分子(N2)擴散速率較慢,進入分子篩微孔較少,這樣在氣相中可以得到氮的富集成分。因此,利用分子篩對氧和氮在某一時間內(nèi)吸附量的差別這一特性, 由全自動控制系統(tǒng)按特定可編程序 施以加壓吸附,常壓解析的循環(huán)過程,完成氮氧分離,獲得所需高純度的氮氣。
分子篩制氮機具有工藝流程簡單、自動化程度高、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)用戶需要進行調(diào)節(jié),操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點。制氮機碳分子篩使用壽命每年以5%的產(chǎn)能遞減(因為碳分子篩老化),一般運行期間不需要更換,但是達到一定年限(一般壽命在10以上)或設(shè)備出現(xiàn)故障時(如分子篩被污染、壓緊裝置故障等)需要更換。
1、空氣壓縮純化過程純原料空氣進入分子篩吸附塔,是非常必要的,因為顆粒及有機氣體進入吸附塔會堵塞碳分子篩的微孔,并逐漸使碳分子篩的分離性能降低。純化原料空氣的方法有:①使空壓機的進氣口遠離有、油霧、有機氣體的場所;②通過冷干機、吸附劑凈化系統(tǒng)等,最后經(jīng)處理后的原料空氣進入碳分子篩吸附塔。
2、產(chǎn)品氮氣的濃度和產(chǎn)氣量
分子篩制取氮氣,其N2濃度和產(chǎn)氣量可根據(jù)用戶的需要進行任意調(diào)節(jié),在產(chǎn)氣時間及操作壓力確定時,調(diào)低產(chǎn)氣量,N2濃度將提高,反之,N2濃度則下降。用戶可根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)。
3、均壓時間
分子篩制氮過程,當一個吸附塔吸附結(jié)束時,可將此吸附塔內(nèi)的有壓氣體從上下兩個方向注入另一個已再生好的吸附塔中,并使兩塔氣體壓力相同,此過程稱為吸附塔的均壓,選擇適當?shù)木鶋簳r間,即可回收能量,也可以減緩吸附塔內(nèi)的分子篩受到?jīng)_擊,從而達到延長碳分子篩的使用壽命。參考閥門的切換速度一般選擇均壓時間為1-3秒。
4、產(chǎn)氣時間
根據(jù)分子篩對氧和氮的吸擴散速率不同,其吸附O2在短時間內(nèi)就達到平衡,此時,N2的吸附量很少,較短的產(chǎn)氣時間,可有效的提高碳分子篩的產(chǎn)氣率,但同時也增加了閥門的動作頻率,因此閥門的性能也很重要。一般選擇吸附時間為30-120秒。小型高純制氮機推薦使用短的產(chǎn)氣時間,大型低濃度推薦使用長的產(chǎn)氣時間。
5、操作壓力
分子篩在動力學效應的同時,又具有平衡吸附效應,吸附質(zhì)分壓高,吸附容量也高,因此加壓器吸附是有利的,但吸附壓力太高,對空壓機的造型要求也增高,另外常壓再生與真空再生兩個流程對吸附壓力要求也不同,綜合各項因素,建議常壓再生流程的吸附壓力選為5-8kg/cm2為宜;真空再生流程的吸附壓力選擇為3-5Kg/cm2為宜。
6、使用溫度
作為吸附劑選擇較低的吸附溫度有利于碳分子篩性能的發(fā)揮,制氮機工藝在有條件的情況下,采取降低吸附溫度是有利的。
1、運行成本低
原料空氣取自自然,只需提供壓縮空氣和電源即可制氮氣。設(shè)備能耗低,運行成本費用少。
2、整機運行可靠
氮氣純度調(diào)整方便,氮氣純度只受氮氣排氣量的影響,普通制氮純度在95%~99.99%之間任意調(diào)節(jié);高純度氮氣在普氮制氮機主體后面加一臺氮氣純化裝置99.99%~99.9995%之間調(diào)節(jié)。
3、連續(xù)生產(chǎn)穩(wěn)定
設(shè)備自動化程度高,產(chǎn)氣快,可無人值守。啟動、關(guān)機只需按一下按鈕,開機10~15分鐘內(nèi)即可產(chǎn)氮氣。
4、先進的控制系統(tǒng)
5、氮氣品質(zhì)穩(wěn)定
特殊氣缸壓緊裝置,避免高壓氣流沖擊導致分子篩粉化現(xiàn)象。氮氣流量和壓力可調(diào)節(jié)的吸附工藝,配備自動聯(lián)鎖防空裝置,確保氮氣量純度、壓力長期穩(wěn)定。
6、設(shè)備占地面積小
設(shè)備工藝流程簡單,設(shè)備結(jié)構(gòu)外形小,占地面積少,設(shè)備裝置適應性強。
氮氣流量:5~12000 m3/h(20℃,101.325kPa)
氮氣純度: ≥97~99.9995%(可定制)
常壓露點: ≤-45℃(可定制)
氮氣壓力:0.05~0.8Mpa(可定制)
瑞氣BGPN系列分子篩制氮機根據(jù)氮氣純度分為十種型號,即:BGPN97、BGPN98、BGPN99、BGPN295、BGPN39、BGPN395、BGPN49、BGPN495、BGPN59、BGPN595。
您可根據(jù)氮氣純度,流量等氣體工藝要求進行選擇。
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