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      制氮機原理

      2020-08-22

      制氮機原理

             根據變壓吸附原理,采用優質Du炭分子篩作為吸附劑,在一定壓力下從Dao空氣中制取氮氣。壓縮空氣凈化干燥后,在吸附器內進行壓力吸附和減壓解吸。由于氣動效應,氧在碳分子篩微孔中的擴散速率遠高于氮氣。碳分子篩優先吸附氧,氮在氣相富集形成成品氮。之后,吸附劑解吸氧氣等雜質,實現再生。系統一般設置兩個吸附塔,一個用于制氮,另一個用于解吸再生。氣動閥的啟閉由PLC程控器控制,使兩塔交替循環,從而達到連續生產優質氮氣的目的。整個系統由以下部件組成:壓縮空氣凈化部件、儲氣罐、氧氮分離裝置、氮氣緩沖罐。

      1、壓縮空氣凈化裝置

           空氣壓縮機提供的壓縮空氣首先進入壓縮空氣凈化裝置。壓縮空氣中的大部分油、水和灰塵通過管道過濾器去除,然后水、油和灰塵通過冷凍干燥機進一步去除,然后經過超細過濾器進行深度凈化。根據系統的工作條件,專門設計了一套壓縮空氣除油器,以防止可能的滲油,為碳分子篩提供足夠的保護。嚴格的空氣凈化部件設計保證了碳分子篩的使用壽命。經模塊處理后的潔凈空氣可用于儀表空氣。

      2、儲氣罐

            儲氣罐的作用是減小空氣流量脈動,起到緩沖作用,減小系統壓力波動,使壓縮空氣順利通過壓縮空氣凈化裝置,以充分去除油水雜質,減輕后續變壓吸附氧氮分離裝置的負荷。同時,吸附塔切換時,還為變壓吸附氧氮分離裝置提供大量壓縮空氣,在短時間內迅速升壓,使吸附塔內壓力迅速升至工作壓力,保證了設備可靠穩定運行。

      3、氧氮分離裝置

             a、B兩個吸附塔均配有專用碳分子篩。潔凈的壓縮空氣進入a塔入口端,經碳分子篩流向出口端,O2、CO2、H2O被其吸收,產品氮氣從吸附塔出口流出。經過一段時間后,碳分子篩在a塔中的吸附達到飽和。此時a塔自動停止吸附,壓縮空氣進入B塔吸氧制氮,a塔分子篩再生。分子篩的再生是通過將吸附塔快速降到大氣壓,除去吸附的O2、CO2和H2O來實現的,兩個塔的吸附和再生交替進行,完成氧氮分離,氮氣連續輸出。以上過程均由PLC控制。當出口氮氣純度設定后,PLC程序打開自動排氣閥,將不合格氮氣自動放空,保證不合格氮氣不流向用氣點。降噪是為了使氣體排放時的噪聲小于75dBA。

      4、氮氣緩沖罐

            氮氣緩沖罐用于平衡氮氧分離系統分離出的氮氣的壓力和純度,保證氮氣的穩定連續供應。同時,吸附塔工作切換后,將自身的一部分氣體補充到吸附塔中,一方面幫助吸附塔增壓,另一方面也起到保護床層的作用,在設備運行過程中起著非常重要的輔助作用。

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