psa製氮機流程介紹

製氮機工作原理

製氮機是根據變壓吸附原理，采用高品質的碳分子篩作為吸附劑，在一定的壓力下，從空氣中製取氮氣。經過純化幹燥的壓縮空氣，在吸附器中進行加壓吸附、減壓脫附。由於空氣動力學效應，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大於氮，氧被碳分子篩優先吸附，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。然後經減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質，實現再生。一般在係統中設置兩個吸附塔，一塔吸附產氮，另一塔脫附再生，通過PLC程序控製器控製氣動閥的啟閉，使兩塔交替循環，以實現連續生產高品質氮氣之目的。整套係統由以下部件組成：壓縮空氣淨化組件、空氣儲罐、氧氮分離裝置、氮氣緩衝罐。 

1.壓縮空氣淨化組件
空氣壓縮機提供的壓縮空氣首先通入壓縮空氣淨化組件中，壓縮空氣先由管道過濾器除去大部分的油、水、塵，再經冷凍幹燥機進一步除水、精過濾器除油、除塵，並由在緊隨其後的超精過濾器進行深度淨化。根據係統工況，瑞德空分氣體特別設計了一套壓縮空氣除油器，用來防止可能出現的微量油滲透，為碳分子篩提供充分保護。設計嚴謹的空氣淨化組件確保了碳分子篩的使用壽命。經本組件處理後的潔淨空氣可用於儀表空氣。

2.空氣儲罐
空氣儲罐的作用是：降低氣流脈動，起緩衝作用;從而減小係統壓力波動，使壓縮空氣平穩地通過壓縮空氣淨化組件，以便充分除去油水雜質，減輕後續PSA氧氮分離裝置的負荷。同時，在吸附塔進行工作切換時，它也為PSA氧氮分離裝置提供短時間內迅速升壓所需的大量壓縮空氣，使吸附塔內壓力很快上升到工作壓力，保證了設備可靠穩定的運行。

3.氧氮分離裝置
裝有專用碳分子篩的吸附塔共有A、B兩隻。當潔淨的壓縮空氣進入A塔入口端經碳分子篩向出口端流動時，O2、CO2和H2O被其吸附，產品氮氣由吸附塔出口端流出。經一段時間後，A塔內的碳分子篩吸附飽和。這時，A塔自動停止吸附，壓縮空氣流入B塔進行吸氧產氮，對並A塔分子篩進行再生。分子篩的再生是通過將吸附塔迅速下降至常壓脫除已吸附的O2、CO2和H2O來實現的。兩塔交替進行吸附和再生，完成氧氮分離，連續輸出氮氣。上述過程均由可編程序控製器(PLC)來控製。當出氣端氮氣純度大小設定值時，PLC程序作用，自動放空閥門打開，將不合格氮氣自動放空，確保不合格氮氣不流向用氣點。氣體放空時利用消音器消聲使噪聲小於75dBA。

4.氮氣緩衝罐
氮氣緩衝罐用於均衡從氮氧分離係統分離出來的氮氣的壓力和純度，保證連續供給氮氣穩定。同時，在吸附塔進行工作切換後，它將本身的部分氣體回充吸附塔，一方麵幫助吸附塔升壓，另外也起到保護床層的作用，在設備工作過程中起到極重要的工藝輔助作用。

PSA製氮流程主要由四個步驟完成：
1).空壓機提供一定壓力的壓縮空氣；
2).空氣淨化係統除水、除塵、除油，將壓縮空氣淨化；
3).氧氮分離係統通過PSA變壓吸附技術，生產出合格的產品氮氣；
4).氮氣緩衝係統存儲氮氣，為後續用氮設備提供穩定的氮氣源。

空壓機通過消耗電能將空氣壓縮，為後續氧氮分離係統提供穩定而又持續的原材料——具備一定壓力的壓縮空氣。

壓縮空氣從空壓機出來進入空氣淨化係統，空氣淨化係統的作用是除去壓縮空氣中的塵埃、水和油，由三級過濾器、冷凍幹燥機、高效除油器組成。其中除油器是為保護製氮機的核心元件——碳分子篩、避免碳分子篩油中毒的重要部件。

經淨化後的壓縮空氣進入氧氮分離，氧氮分離係統通過裝有碳分子篩的2個吸附塔的交替工作，穩定生產出滿足用戶流量和純度要求的產品氮氣。

氧氮分離係統將產生的合格氮氣送入氮氣儲罐，該儲罐可存儲一定容量的合格氮氣，並給後續的用氮設備提供了穩定的用氮氣源。

整套係統采用PLC控製，無人值守，自動運行，確保在滿足用戶用氮需求下電能消耗最低。

內容來源於網絡。