制氮氣設備由哪些組成

在購買制氮機前，客戶需要先了解制氮機的組成以方便和廠家溝通交流。瑞氣是一家制氮機廠家，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簡稱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、氧分子進行篩分吸附，在壓力升高時，具有很多均勻微孔的碳分子篩吸附氧，在壓力降低時脫附氧，從而達到氧、氮分離目的。實際上碳分子篩吸附氧的同時也吸附氮，由于動力學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(tǒng)中設置兩個填充吸附塔，塔內(nèi)裝填碳分子篩，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，通過PLC 程序控制器控制氣動閥的啟閉，使兩塔交替循環(huán)，以實現(xiàn)連續(xù)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鍵部分。油中毒是吸附劑的主要失效形式之一；對過量水的吸附會降低吸附劑對氧的吸附能力，過量塵埃顆粒會影響設備的性能，增加設備的故障率。故在壓縮空氣進入氧氮分離單元之前必須通過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(tǒng)壓力波動，降低氣流脈動，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(nèi)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，主要由裝有專用吸附劑的吸附塔、氣動閥、壓緊氣缸、消聲器等組成。根據(jù)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，實現(xiàn)連續(xù)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(xù)輸出的產(chǎn)品氮氣流量、純度及壓力穩(wěn)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。

5. 純化裝置

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

2H₂+O₂==2H₂O+Q

由于本裝置在除氧過程中要生成水，因此為了降低產(chǎn)品氣體的露點，在設備中還配有吸附干燥、過濾除塵等設施，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行加氫或者加碳純化，客戶可根據(jù)最終溝通情況確定是否要做加氫或者加碳。

 

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