PSA变压吸附制氮机

PSA变压吸附制氮机

PSA全称：Pressure Swing Adsorption，中文意思为：变压吸附。PSA是一种新的气体分离技术，自60年代末70年代初在国外已经得到迅速的发展，其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附"性能的差异而将气体混合物分开，它是以空气为原料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。

目前在制氮、制氧领域内使用较多的是碳分子筛和沸石分子筛。分子筛对氧和氮的分离作用主要是基于这两种气体在分子筛表面的扩散速率不同，碳分子筛是一种兼具活性炭和分子筛某些特性的碳基吸附剂。碳分子筛具有很小微孔组成，孔径分布在0.3nm ~ 1nm之间。较小直径的气体（氧气）扩散较快，较多进入分子筛固相，这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。

以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的选用方法。

PSA制氮机的工艺流程和设备简介

1、工艺流程简介

空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机，压缩至所需压力，经严格的除油、除水、除尘净化处理，输出洁净的压缩空气，目的是确保吸附塔内分子筛的使用寿命。装有碳分子筛的吸附塔共有二个，一个塔工作时，另一个塔则减压脱附。洁净空气进入工作吸附塔，经过分子筛时氧、二氧化碳和水被其吸附，流至出口端的气体便是氮气及微量的氩和氧。另一塔（脱附塔）使已吸附的氧气、二氧化碳和水从分子筛微孔中脱离排至大气中。这样两塔轮流进行，完成氮氧分离，连续输出氮气，见图-2。变压(_bian4 ya1)吸附制取的氮气纯度为95%-99.9%，假如需要更高纯度的氮气需增加氮气净化设备。变压吸附制氮机输出的95%-99.9%氮气进入氮气净化设备，同时通过流量计添加适量的氢气，在净化设备的除氧塔中氢和氮气中的微量氧进行催化反应，以除去氧然后经水冷凝器冷却，汽水分离器除水，再通过干燥器深度干燥（两个吸附干燥塔交替使用：一个吸附干燥除水，另一个加热脱附排水），得到高纯氮气，此时的氮气纯度可达99.9995%，见图-3。目前海内变压吸附制氮大的生产能力为3000m3n/h。

运行控制比较

深冷法由于是在极低温度下进行的，设备在投入正常运行之前，必须有一个预冷启动过程，启动时间即从膨胀机启动至氮气纯度达到要求的时间一般不小于12h；设备在进入大修之前，必须有一段加温解冻的时间，一般为24h。因此，深冷法制氮设备不宜常常起、停，宜长时间连续运行。变压吸附法启动时，只要按一下按钮，启动30分钟内便可以获得合格的氮气产品，假如需要高纯的氮气，那么经过氮气净化装置，大约再用30分钟便可获得99.99%-99.9999%的高纯氮气。停机时也只需按一下按钮便可。因此，变压吸附制氮特殊适用于间断运行的情况。

现在深冷法制氮一般均采用*的DCS（或PLC）计算机控制技术，实现中控、机旁、就地一体化的控制，可有效的监控整套设备的生产过程。变压吸附制氮采用智能化全自动控制，按钮即可进行氮气生产，无需专人治理。

节能、 省空间

实现可用于管路直通的耐压结构；采用模块结构，配管节省空间；无需以往必需的气体净化

基于数据系统的挖掘、应用、处理

通过对流程设计的优化，阀门与管路的连接，有效降低了气体损耗，提高了空压机的利用率

氮气产量：1-2000Nm3/h

氮气浓度：99%-99.999%

PSA变压吸附制氮机

我司自产主营变压吸附制氮及膜分离制氮。同时代理英国进口模块化制氮设备。

采用*的装填技术使分子筛的吸附效果好

整套系统配置更优、占地更小、更加节能

工作原理

• 它是以空气为原材料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。碳分子筛对氮和氧的分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面的扩散速率不同，较小直径的气体（氧气）扩散较快，较多进入分子筛固相。经过60秒左右时间分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。

制氮机有关用户常问的问题

1. 为什么制氮设备没有现货？

所有压力容器都是有使用年限的，压力容器的使用，也是需要报备登记的。现货的设备，说明已经生产库存一段时间了，会影响实际使用寿命。

1. 为什么你家的制氮设备比别家的贵？

制氮机系统由空压机，冷干机，过滤器，制氮主机，缓冲罐组成。制氮机是非标设备，不同品牌的空压机，冷干机，罐体等都价格不一样。太便宜的配套设备，也会影响整体使用寿命。

一套50万的设备用8年与一套40万的设备用5年，是*不一样的。

1. 制氮设备的气量为什么与海拔有影响？

PSA制氮是用变压吸附的原理，分离空气中的氮气与氧气。海拔越高，空气越稀薄，因此从空气中抽取的氮气就越少。所以制氮机与海拔有关。

1. 购买液氮与购买制氮机哪个更合适？

液氮的价格跟季节有关，一般生产旺季，液氮价格相对较贵。（淡季600-800一吨，旺季1800-2500一吨，不同地区差异也不同）。

PSA制氮机主要是前期设备与耗电。具体需要根据产量纯度计算。

1. 制氮机验收需要达到哪些指标？

制氮机验收一般看产氮量和产氮浓度，这两个相对直接得指标。

1. 制氮机后期如何维护？

制氮机日常保养比较简单:

1. 空压机要定期维护,空滤,油虑,机油要按照说明书定期叫厂家更换。

2. 冷干机要定时检查冷媒压力,做到及时补充,散热片灰尘要每天用压缩空气吹扫,过滤器滤芯要定期更换,正常是8000H,要看具体情况,压差情况。

3. 每日打开空气储罐排污口一次,排掉空气中冷凝水。

4. 每日检查自动排水器,以免堵塞而失去排水作用。若堵塞时,可稍微打开手动阀门,关闭自排阀门再拆下自动排水器,分解清洗。清洗自动排水器时,使用肥皂沫清洗即可。

5. 制氮机主要检查吸附塔的工作压力,纯度,流量做好记录。

设备特点

      设备寿命更长久，全自动化，无需人员值守。

      经济可持续，减少CO2排放。

行业应用

• 激光切割 & 焊接，可作为辅助气体，清扫气，保护气

• 钎接，确保更优化的质量和强度

• 冷却挤压& 确保表面完整无瑕疵

• 熔融金属除气，以移除污染物

• 金属加工炉子惰气填充，避免材料氧化降解

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