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本套制氮機(jī)裝置由空氣壓縮機(jī)、壓縮空氣凈化系統(tǒng)、變壓吸附制氮機(jī)等三個部分組成。下面是關(guān)于每個設(shè)備性能和作用的介紹
1、空壓機(jī)
空氣壓縮機(jī)為PSA空分制氮裝置提供所需的壓縮空氣,其流量、壓力等要求根據(jù)PSA空分制氮裝置的設(shè)計能力及效率而定??諌簷C(jī)宜選用運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,維護(hù)簡單,低噪音,無基礎(chǔ)的螺桿式空壓機(jī),主要是給制氮機(jī)系統(tǒng)提供壓縮空氣源;
2、壓縮空氣凈化系統(tǒng)
壓縮空氣凈化系統(tǒng)(冷干機(jī)、過濾器組、壓縮空氣緩沖罐):壓縮空氣凈化組件的作用是:對含水、塵、油的壓縮空氣進(jìn)行干燥和凈化處理。其主要由冷凍式干燥機(jī)、吸附式干燥機(jī)、過濾器組、活性炭過濾器組成。經(jīng)過壓縮空氣凈化系統(tǒng)處理合格的壓縮空氣送入空氣緩沖罐供制氮機(jī)使用。
3、PSA制氮流程原理:
(1)進(jìn)氣:空壓機(jī)把一定壓力的空氣壓進(jìn)輸送管道,再通過壓縮空氣凈化系統(tǒng)去除其中的水分和油分灰塵等雜質(zhì),到達(dá)空氣緩沖罐,然后經(jīng)空氣緩沖罐輸送到兩只吸附塔中。
(2)吸附:當(dāng)空氣進(jìn)入吸附塔中,在壓力作用下,氧氣、二氧化碳被迅速吸附。在塔內(nèi)出氣口附近形成富集氮氣。
(3)出氣:當(dāng)吸附過程進(jìn)行到合適時刻時(氮氣對氧氣的吸附比很小),打開出氣閥門,輸出成品氮氣到氮氣緩沖罐。
(4)均壓:排氣過程完成后,塔內(nèi)尚有一定壓力一定純度的氮氣混合氣,如果排掉非??上?,于是直接將其排入另外一個吸附塔一起和接下來沖入的空氣一起進(jìn)行再吸附,這個過程因為到兩塔壓力相等時便結(jié)束,于是稱為均壓。
(5)排氣:均壓完成后,需要將塔內(nèi)被分子篩吸附的氣體釋放出去為下一次吸附作準(zhǔn)備,程序自動打開排氣閥,使塔內(nèi)壓力回到初始狀態(tài),并把分子篩吸附住的氣體(氧氣、二氧化碳)全部排出去,使分子篩重新具備吸附新空氣的能力。
4、加碳純化設(shè)備的原理:
PSA變壓吸附空分制氮機(jī)是以壓縮空氣為原料,采用新型吸附劑碳分子篩,在常溫下利用變壓吸附原理,將空氣中氧氣和氮氣加以分離,從而獲得純度99.9%的氮氣。后經(jīng)過我公司為貴公司設(shè)計的氮氣純化裝置(加碳型)獲得99.999%純度的氮氣,氮氣純化裝置的脫氧工藝的原理為:制氮機(jī)制出的純度為99.9%的氮氣經(jīng)加熱后進(jìn)入裝有鈀碳纖維的脫氧器內(nèi),氮氣中的氧和載有催化劑的碳在催化劑鈀的作用下發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)
C+O2 = CO2
在催化劑的作用下,其化學(xué)反應(yīng)完全,脫氧后氮氣中殘氧含量可小于5ppm。脫氧后的氮氣經(jīng)冷卻后進(jìn)入裝有分子篩的吸附器內(nèi),氮氣中的水分和CO2被分子篩深度吸附,經(jīng)過濾后即可獲得高純度的氮氣.