PSA制氮機(jī)工作原理是什么,含原理結(jié)構(gòu)圖解

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PSA制氮機(jī)（碳分子篩變壓吸附制氮設(shè)備），是一種新型的空氣分離的高新技術(shù)設(shè)備，以壓縮空氣為質(zhì)料，碳分子篩為吸附劑，選用變壓吸附流程制取氮氣。在常溫常壓下，使用空氣中的氧和氮在碳分子篩表面的吸附量的差異及氧和氮在碳分子篩中的擴(kuò)散速率不同,經(jīng)過可編程序控制器控制氣動閥的啟閉，完結(jié)加壓吸附、減壓脫附的進(jìn)程，完結(jié)氧、氮分離，得到所需純度氮氣，氮氣的純度和產(chǎn)氣量可按照客戶要求調(diào)理。本公司生產(chǎn)的PSA制氮設(shè)備，氮氣純度為95%–99.999%，產(chǎn)氣量為1Nm3/h–5000Nm3/h。如果客戶要求高純度的氮氣，則能夠在DFD制氮設(shè)備后面配套飛達(dá)生產(chǎn)的加氫或加碳脫氧系列氮氣純化設(shè)備，純度能夠到達(dá)99.9999%，露點到達(dá)-70°C，氧含量為1ppm的高純氮氣，下面就隨飛達(dá)一起來了解一下PSA制氮機(jī)的工作原理吧。

PSA制氮機(jī)工作原理是什么,以及各個部件的作用

PSA制氮機(jī)是根據(jù)變壓吸附原理，采用高品質(zhì)的碳分子篩作為吸附劑，在一定的壓力下，從空氣中制取氮氣。經(jīng)過純化干燥的壓縮空氣，在吸附器中進(jìn)行加壓吸附、減壓脫附。由于空氣動力學(xué)效應(yīng)，氧在碳分子篩微孔中擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于氮，氧被碳分子篩優(yōu)先吸附，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。然后經(jīng)減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質(zhì)，實現(xiàn)再生。一般在系統(tǒng)中設(shè)置兩個吸附塔，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)氮氣之目的，這就是PSA制氮機(jī)的工作原理。

整PSA制氮機(jī)套體系由以下部件組成：壓縮空氣凈化組件、空氣儲罐、氧氮分離設(shè)備、氮氣緩沖罐。

一、壓縮空氣凈化組件空氣壓縮機(jī)供應(yīng)的壓縮空氣首要通入壓縮空氣凈化組件中，壓縮空氣先由管道過濾器除掉大部分的油、水、塵，再經(jīng)冷凍干燥機(jī)進(jìn)一步除水、精過濾器除油、除塵，并由在緊隨其后的超精過濾器進(jìn)行深度凈化。依據(jù)體系工況，特別規(guī)劃了一套壓縮空氣除油器，用來避免可能呈現(xiàn)的微量油滲透，為碳分子篩供應(yīng)充沛維護(hù)。規(guī)劃嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目諝狻艋M件確保了碳分子篩的使用壽命。經(jīng)本組件處理后的潔凈空氣可用于儀表空氣。

二、空氣儲罐

空氣儲罐的效果是：降低氣流脈動，起緩沖效果；從而減小體系壓力動搖，使壓縮空氣平穩(wěn)地經(jīng)過壓縮空氣凈化組件，以便充沛除掉油水雜質(zhì)，減輕后續(xù)PSA氧氮分離設(shè)備的負(fù)荷。同時在吸附塔進(jìn)行工作切換時，它也為PSA氧氮分離設(shè)備供應(yīng)短時間內(nèi)敏捷升壓所需的大量壓縮空氣，使吸附塔內(nèi)壓力很快上升到工作壓力，確保了設(shè)備牢靠穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。

三、氧氮分離設(shè)備裝有專用碳分子篩的吸附塔共有A、B兩只。當(dāng)潔凈的壓縮空氣進(jìn)入A塔進(jìn)口端經(jīng)碳分子篩向出口端流動時，O2、CO2和H2O被其吸附，產(chǎn)品氮氣由吸附塔出口端流出。經(jīng)一段時間后，A塔內(nèi)的碳分子篩吸附飽滿。這時，A塔主動停止吸附，壓縮空氣流入B塔進(jìn)行吸氧產(chǎn)氮，對并A塔分子篩進(jìn)行再生。分子篩的再生是經(jīng)過將吸附塔敏捷下降至常壓脫除已吸附的O2、CO2和H2O來完結(jié)的。兩塔替換進(jìn)行吸附和再生，完結(jié)氧氮分離，連續(xù)輸出氮氣。上述進(jìn)程均由可編程序控制器（PLC）來控制。當(dāng)出氣端氮氣純度巨細(xì)設(shè)定值時，PLC程序效果，主動放空閥門打開，將不合格氮氣主動放空，確保不合格氮氣不流向用氣點。氣體放空時使用消聲使噪聲小于75dBA。

四、氮氣緩沖罐

氮氣緩沖罐用于均衡從氮氧分離體系分離出來的氮氣的壓力和純度，確保連續(xù)供應(yīng)氮氣穩(wěn)定，同時，在吸附塔進(jìn)行工作切換后，它將自身的部分氣體回充吸附塔，一方面協(xié)助吸附塔升壓，另外也起到維護(hù)床層的效果，在設(shè)備工作進(jìn)程中起到極重要的工藝輔助效果。

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PSA制氮機(jī)的使用范圍極端廣泛：金屬熱處理進(jìn)程的維護(hù)氣，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)用氣及各類儲罐、管道的充氮凈化，橡膠、塑料制品的生產(chǎn)用氣，食品行業(yè)排氧保鮮包裝，飲料行業(yè)凈化和覆蓋氣，醫(yī)藥行業(yè)充氮包裝及容器的充氮排氧，電子行業(yè)電子元件及半導(dǎo)體生產(chǎn)進(jìn)程的維護(hù)氣等。純度、流量、壓力穩(wěn)定可調(diào)，滿足不同客戶的需要。