制氮氣設備由哪些組成

在購買(mǎi)制氮機前，客戶(hù)需要先了解制氮機的組成以方便和廠(chǎng)家溝通交流。瑞氣是一家制氮機廠(chǎng)家，主要生產(chǎn)分子篩制氮氣設備，下面以PSA制氮機為例介紹制氮氣設備的組成部分。

 

PSA制氮原理

變壓吸附（Pressure Swing Adsorption簡(jiǎn)稱(chēng)PSA）制氮技術(shù)是一種從壓縮空氣中制取氮氣的技術(shù)，工業(yè)中已得到廣泛的應用。PSA制氮是利用碳分子篩對空氣中的氮分子、氧分子進(jìn)行篩分吸附，在壓力升高時(shí)，具有很多均勻微孔的碳分子篩吸附氧，在壓力降低時(shí)脫附氧，從而達到氧、氮分離目的。實(shí)際上碳分子篩吸附氧的同時(shí)也吸附氮，由于動(dòng)力學(xué)效應和碳分子篩的微孔特性，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大于氮。PSA制氮一般在系統中設置兩個(gè)填充吸附塔，塔內裝填碳分子篩，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，通過(guò)PLC 程序控制器控制氣動(dòng)閥的啟閉，使兩塔交替循環(huán)，以實(shí)現連續生產(chǎn)高品質(zhì)氮氣的目的。

 

PSA制氮氣設備組成

瑞氣生產(chǎn)的PSA制氮氣設備共有5部分組成，分別為壓縮空氣凈化單元、壓縮空氣緩沖單元、氧氮分離單元、氮氣緩沖單元、純化裝置組成。

△制氮氣設備組成

1. 壓縮空氣凈化單元

氧氮分離單元是制氮設備的核心單元，吸附劑是氧氮分離單元關(guān)鍵部分。油中毒是吸附劑的主要失效形式之一；對過(guò)量水的吸附會(huì )降低吸附劑對氧的吸附能力，過(guò)量塵埃顆粒會(huì )影響設備的性能，增加設備的故障率。故在壓縮空氣進(jìn)入氧氮分離單元之前必須通過(guò)壓縮空氣凈化單元除油、除水、除塵。

壓縮空氣凈化單元主要由過(guò)濾器組、冷凍式干燥機、微油吸附器、電子排污閥等組成。

2. 壓縮空氣緩沖單元

壓縮空氣緩沖單元主要部件為空氣儲罐。其作用是為氧氮分離單元提供氮氣制取工藝所需的壓縮空氣。減小系統壓力波動(dòng)，降低氣流脈動(dòng)，降低壓縮空氣凈化單元負載，以便壓縮空氣凈化單元充分除去塵埃、水及油份，減少水及油份對氧氮分離單元內吸附劑的影響，減少塵埃顆粒對設備性能的影響，降低設備的故障率。

3. 氧氮分離單元

氧氮分離單元為制氮設備核心單元，主要由裝有專(zhuān)用吸附劑的吸附塔、氣動(dòng)閥、壓緊氣缸、消聲器等組成。根據在不同壓力下，吸附劑對壓縮空氣中氧氣吸附量的差異，吸附塔升壓吸附劑吸氧產(chǎn)氮，降壓吸附劑脫氧再生，兩塔交替工作，實(shí)現連續制取氮氣。

4. 氮氣緩沖單元

氮氣緩沖單元主要由氮氣緩沖罐、過(guò)濾器、流量計、不合格氮氣排空裝置組成。其作用是均衡氧氮分離單元輸出的氮氣純度，緩沖及儲存產(chǎn)品氮氣，保證連續輸出的產(chǎn)品氮氣流量、純度及壓力穩定。氮氣輸出管路上設置有純度不合格氮氣排空裝置，有效防止純度不合格氮氣輸入至用氣點(diǎn)。

5. 純化裝置

本裝置為氮氣純化裝置，主要由除氧塔、干燥塔、管道式氣動(dòng)閥、電磁閥、流量計、微氧儀和自動(dòng)控制系統等組成。主要運用在催化劑（俗稱(chēng)觸媒）作用下，氫和氧在加熱至80℃以上就可以發(fā)生反應生成水，從而來(lái)除去氮氣中的雜質(zhì)氧，化學(xué)方程式如下：

2H₂+O₂==2H₂O+Q

由于本裝置在除氧過(guò)程中要生成水，因此為了降低產(chǎn)品氣體的露點(diǎn)，在設備中還配有吸附干燥、過(guò)濾除塵等設施，除去產(chǎn)品氮氣中的水、塵埃和二氧化碳等來(lái)制得高純度的氮氣。

以上為瑞氣PSA制氮氣設備組成部分，其中低純度制氮機不需要配純化裝置，高純度制氮機需要對氮氣進(jìn)行加氫或者加碳純化，客戶(hù)可根據最終溝通情況確定是否要做加氫或者加碳。

 

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