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什么是制氮機

編輯:杭州盛博凈化設備有限公司時間:2019-09-23

制氮機是以空氣為原材料,通過物理方法將氮氣與氮氣分離的裝置。根據低溫空氣分離法,分子篩空氣分離法(PSA)和膜空氣分離法的不同分類方法,工業用制氮機可分為三類。

制氮機采用變壓吸附技術設計制造。制氮機采用優質進口CMS作為吸附劑,采用變壓吸附法在室溫下分離空氣,獲得高純度氮氣。一般兩個吸附塔并聯,進口PLC自動操作入口氣動閥,交替進行壓力吸附和減壓再生,完成氮氧分離,得到所需的高純氮氣。

工作原理

變壓吸附變壓吸附制氮原理

碳分子篩能同時吸附空氣中的氧和氮,其吸附量隨壓力的增大而增大。在相同壓力下,氧和氮的平衡吸附量沒有顯著差異。因此,單靠改變壓力很難實現氧氮的有效分離。如果進一步考慮吸附速率,可以有效區分氧和氮的吸附特性。氧分子的直徑比氮分子的直徑小,擴散速度比氮分子快幾百倍。因此,碳分子篩對氧的吸附速度很快,在1分鐘左右,吸附率達到90%以上。此時,氮氣的吸附能力僅為5%。此時,吸附主要是氧,其余是氮。因此,如果吸附時間控制在1分鐘以內,可以先分離氧氣和氮氣,即通過壓差實現吸附和解吸,當壓力增大時進行吸附和解吸。當壓力降低時。氧氣和氮氣之間的差別是通過控制吸附時間來實現的。時間控制很短。未來,氧氣被完全吸收,而氮氣被吸收,吸附過程停止。因此,變壓吸附制氮過程中存在壓力變化,應控制在1分鐘以內。

低溫空氣氮氣分離原理

低溫氮氣既能生產氮氣,又能生產液氮,能滿足液氮的工藝要求,并能儲存在液氮儲罐中。當氮氣間歇負荷或空分設備維持時,儲罐中的液氮進入汽化器,加熱后進入產品氮氣管道,滿足處理裝置的氮氣需求。低溫制氮的操作周期(兩次大熱之間的間隔)通常在一年以上。因此,低溫制氮通常不考慮備用。變壓吸附只能生產氮氣,無備用裝置,單套設備不能保證連續長期運行。

膜空氮分離原理

空氣被壓縮機壓縮和過濾,然后進入聚合物膜過濾器。由于不同氣體在膜中的溶解度和擴散系數不同,不同氣體在膜中的相對滲透率也不同。根據這一特點,各種氣體可分為“快氣”和“慢氣”。

當混合氣體處于膜兩側的壓力差時,具有高滲透性的氣體(如水、氫、氦、硫化氫、二氧化碳等)可以穿透膜并積聚在膜的滲透側,而滲透速率相對較低。較慢的氣體(如甲烷、氮氣、一氧化碳和氬氣)集中在膜的一側以分離混合氣體。


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