變壓吸附制氮機原理

瑞氣生產(chǎn)的制氮機采用變壓吸附的原理，以碳分子篩為吸附劑，以壓縮空氣作為氣源，經(jīng)過(guò)氧氮分離分離出氮氣或氧氣的過(guò)程。在生產(chǎn)過(guò)程中，分子篩制氮機只能產(chǎn)生氮氣或氧氣，以供用戶(hù)使用。

變壓吸附（PSA）制氮機是一種逐步取代瓶裝氮氣和深冷空分制氮的供氮方式,它具有設備成本低，體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)單、維護方便、運行費用小、現場(chǎng)制氮快捷、開(kāi)關(guān)方便、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。

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高新技術(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。

碳分子篩分離空氣：

變壓吸附空分制氮采用一種經(jīng)過(guò)特殊處理過(guò)的活性碳，即碳分子篩（CMS）來(lái)實(shí)現氧氮分離。

氧分子直徑小，擴散快，較多地進(jìn)入分子篩固相（微孔）被吸附在碳分子篩表面；氮分子直徑大，擴散慢，進(jìn)入分子篩固相較少，而在氣相中迅速富集形成氮氣。

碳分子篩對氧氣和氮氣的平衡吸附量隨著(zhù)吸附壓力的升高而增加，并隨著(zhù)吸附壓力的降低而減少，我們利用這一關(guān)系，組成加壓吸附和減壓解吸的快速循環(huán)操作，從而連續生產(chǎn)氮氣；所以經(jīng)常注意吸附及解吸壓力是否正常是至關(guān)重要的。

制氮流程簡(jiǎn)述

空氣壓力越高，碳分子篩表面所吸附的氣體分子越多。壓縮氣體進(jìn)入吸附塔，從下到上流經(jīng)塔體。吸附塔內充滿(mǎn)了碳分子篩，氣體通過(guò)時(shí)氧分子和氮分子在碳分子篩表面吸附。

由于分子直徑不同，氧分子吸附在碳分子篩表面多于氮分子。根據流經(jīng)吸附塔空氣的速度，大多數氧分子被吸附，氮分子由吸附塔上端流出。流量速度決了氣體在吸附塔中的吸附時(shí)間，即氧分子的吸附時(shí)間。

流速高→氧吸附時(shí)間短→產(chǎn)品氣中余氧含量高→氮氣純度低

流速低→氧吸附時(shí)間長(cháng)→產(chǎn)品氣中余氧含量低→氮氣純度高

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，碳分子篩所吸附的氧分子飽和需進(jìn)行再生。再生是通過(guò)降壓解吸實(shí)現的。由于碳分子篩在低壓時(shí)吸附能力急驟下降，大多數氧分子在降壓時(shí)從微孔中脫離出來(lái)后被回氮沖走排空。這一過(guò)程稱(chēng)為解吸。
為達到連續供氣，在一個(gè)吸附塔處于再生狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)吸附塔為吸附狀態(tài)。所有過(guò)程均通過(guò)PLC 系統按既定程序控制PC 閥的自動(dòng)開(kāi)、閉來(lái)實(shí)現兩塔交替工作。

關(guān)于瑞氣

瑞氣是一家從事氣體設備及氣體產(chǎn)品應用研究開(kāi)發(fā)的公司，是中國常溫空分領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)品牌和功勛企業(yè)。

公司的核心業(yè)務(wù)包括：氣體設備+氣體產(chǎn)品。

上海瑞氣始創(chuàng )于1979年，在常溫空分應用領(lǐng)域，我們擁有40年的經(jīng)驗，始終堅持為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值的理念，為全球氣體及氣體設備領(lǐng)域提供獨特的產(chǎn)品、服務(wù)、技術(shù)咨詢(xún)和解決方案。在中國，瑞氣50多個(gè)營(yíng)銷(xiāo)分支機構、100多個(gè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)遍布30多個(gè)省市；在全球，瑞氣的營(yíng)銷(xiāo)遍及東南亞、中東、歐洲和南美，產(chǎn)品遠銷(xiāo)20多個(gè)地區，在石油、化工、煤礦、冶金、輪胎、制藥、食品、航空等行業(yè)得到廣泛應用。