制氮机的工作原理是什么?
制氮机工作原理结构图如下:
制氮机采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联,由进口PLC控制进口气动阀自动运行,交替进行加压吸附和解压再生,完成氮氧分离,获得所需高纯度的氮气。
分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮,其吸附量也随着压力的升高而升高,而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。
因而,仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。如果进一步考虑吸附速度的话,就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。氧分子直径比氮分子小,因而扩散速度比氮快数百倍,故碳分子筛吸附氧的速度也很快,吸附约1分钟就达到90%以上;而此时氮的吸附量仅有5%左右,所以此时吸附的大体上都是氧气,而剩下的大体上都是氮气。
扩展资料
深冷制氮不仅可以生产氮气而且可以生产液氮,满足需要液氮的工艺要求,并且可在液氮贮槽内贮存,当出现氮气间断负荷或空分设备小修时,贮槽内的液氮进入汽化器被加热后,送入产品氮气管道满足工艺装置对氮气的需求。
深冷制氮的运转周期(指两次大加温之间的间隔期)一般为1年以上,因此,深冷制氮一般不考虑备用。而变压吸附制氮只能生产氮气,无备用手段,单套设备不能保证连续长周期运行。
膜空分制氮,空气经压缩机压缩过滤后进入高分子膜过滤器,由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数不同,导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。根据这一特性,可将各种气体分为“快气”和“慢气”。
当混合气体在膜两侧压力差的作用下,渗透速率相对快的气体,如水、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后,在膜的渗透侧被富集,而渗透速率相对较慢的气体,如甲烷、氮气、一氧化碳和氩气等气体则被滞留在膜的侧被富集,从而达到混合气体分离的目的。
2024-11-04 广告
制氮机是一种专门用于从空气中分离出氮气的设备,主要基于两种基本技术:变压吸附(PSA)技术和膜分离技术。下面分别介绍这两种技术的工作原理:
变压吸附(PSA)技术
吸附过程:制氮机中的吸附塔内装有碳分子筛(CMS),这是一种能够选择性地吸附氧气和其他杂质气体(如二氧化碳、水蒸气等)的材料,而让氮气分子通过。当压缩空气通过碳分子筛时,氧气等较小的分子被吸附,氮气则得以通过,从而实现了氮气的初步富集。
解吸过程:当一个吸附塔内的碳分子筛达到饱和状态后,会切换到另一个吸附塔继续吸附过程,同时对已饱和的吸附塔进行低压或真空解吸,释放出之前吸附的氧气等气体,使碳分子筛恢复吸附能力。这个循环过程使得制氮机能连续不断地产生高纯度的氮气。
膜分离过程:膜分离技术利用的是中空纤维膜,这种膜由多孔材料制成,具有选择透过性。当压缩空气通过这些膜时,由于氧分子比氮分子更小,更容易穿过膜的孔隙,因此氧气和其他气体被优先分离出去,剩下的主要是氮气。
收集与净化:经过膜分离后的氮气还需要进一步净化处理,去除可能残留的水分、油分等杂质,最终得到高纯度的氮气。
膜分离技术
应用实例 - 安徽鸿申能源装备有限公司
安徽鸿申能源装备有限公司在制氮机的设计与制造方面也有着丰富的经验。公司生产的制氮机采用先进的PSA或膜分离技术,能够根据用户的具体需求提供不同规格和型号的产品。这些制氮机广泛应用于化工、电子、食品、医疗等行业,为客户提供稳定可靠的氮气供应解决方案。通过不断的技术创新和质量控制,安徽鸿申能源装备有限公司确保了其制氮机在性能、效率和安全性方面均处于行业领先水平。