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制氮机分子筛的原理是什么?控制条件是什么?

发布时间:2022-03-31发布人:http://www.huagongyuan-gas.com/上海制氮机厂家-化工研究院

制氮机分子筛的原理是什么?控制条件是什么?

  一、分子筛制氮机的原理
  分子筛氮机采用分子筛变压吸附原理(PSA)氮气是从空气中分离出来的。分子筛对空气中氧和氮的分离主要是基于这两种气体在碳分子筛表面的扩散速率不同。直径较小的气体分子(O2)扩散速度快,进入分子筛微孔较多。直径较大的气体分子(N2)扩散速率较慢,进入分子筛的微孔较少,因此氮的富集成分可以在气相中获得。因此,利用分子筛在一定时间内吸附氧和氮的差异,全自动控制系统按照特定的可编程序对氮氧进行加压吸附和常压分析,完成氮氧分离,获得所需的高纯氮。
  二、分子筛制氮机控制的条件
  1、空气压缩纯化过程
  纯原料空气进入分子筛吸附塔,是非常必要的,因为颗粒及有机气体进入吸附塔会堵塞碳分子筛的微孔,并逐渐使碳分子筛的分离性能降低。纯化原料空气的方法有:
  a、使空压机的进气口远离有、油雾、有机气体的场所;
  b、通过冷干机、吸附剂净化系统等,最后经处理后的原料空气进入碳分子筛吸附塔。
  2、制氮机氮气的浓度和产气量
  分子筛制取氮气,其N2浓度和产气量可根据用户的需要进行任意调节,在产气时间及操作压力确定时,调低产气量,N2浓度将提高,反之,N2浓度则下降。用户可根据实际需要调节。
  3、均压时间
  在分子筛制氮的过程中,当吸附塔的吸附结束时,吸附塔中的压缩气体可以从上下方向注入另一个再生吸附塔,使两个吸附塔的气体压力相同。这个过程称为吸附塔的平均压力。选择合适的平均压力时间可以恢复能量,减缓吸附塔中分子筛的冲击,从而延长碳分子筛的使用寿命。参考阀门的开关速度一般为1-3秒。
  4、产气时间
  根据分子筛对氧和氮的吸附扩散率,其吸附扩散率不同O2在短时间内达到平衡,此时,N2的吸附能力很小,产气时间短,可以有效提高碳分子筛的产气率,但也会增加阀门的动作频率,因此阀门的性能也非常重要。一般来说,吸附时间为30-120秒。建议使用小型高纯氮气机的产气时间短,建议使用大型低浓度的产气时间长。
  5、操作压力
  分子筛不仅具有动态效应,而且具有平衡吸附效应。吸附质分压高,吸附容量高。因此,加压器吸附有利,但吸附压力过高,对空气压缩机造型的要求也增加。此外,常压再生和真空再生两个过程对吸附压力的要求也不同。综合各种因素,建议常压再生过程的吸附压力为7-10bar/cm为宜。
  6、使用温度
  作为吸附剂选择较低的吸附温度有利于碳分子筛性能的发挥,制氮机工艺在有条件的情况下,采取降低吸附温度是有利的。