一、參數
 

　　流    量：10Nm3/h
 

　　純    度：90-93﹪
 

　　氧 含 量：≤0.1%
 

　　露    點(diǎn)：≤-40℃
 

　　氮氣壓力：0.5MPa(0.1-0.5可調)
 

　　二、工藝流程簡(jiǎn)圖
 

 

　　如上圖所示本套裝置由如流程圖所示本套裝置由壓縮空氣系統、壓縮空氣凈化系統、變壓吸附制氮裝置等組成。
 

　　1、壓縮空氣系統
 

　　壓縮空氣系統由空壓機提供變壓吸附制氮裝置所需的壓縮空氣。工藝要求該系統提供穩定的輸出壓力和足夠的氣量。我們?yōu)橘F公司配置了國際品牌的空壓機，轉子高速運轉耐磨、低噪音、可靠維護簡(jiǎn)單。
 

　　2、壓縮空氣凈化系統
 

　　經(jīng)過(guò)壓縮的空氣首先進(jìn)入9級過(guò)濾器，然后進(jìn)入冷凍式干燥機。讓壓縮空氣強制降溫，使空氣中水蒸汽冷凝結成液態(tài)水夾帶塵、油排出機外。冷干機放置于壓縮機房。工藝流程采用冷凍干燥機除油水。
 

　　基于四點(diǎn)原因：
 

　　一是后級7級送氣管路過(guò)濾器進(jìn)氣口最大液體負載：2000ppm w/w(露點(diǎn)﹤-12℃)，不采用冷凍干燥機，7級送氣管路過(guò)濾器易失效；
 

　　二是冬季室外氣溫較低，壓縮空氣溫度降低后析出水份，堵塞管路系統，管路系統需傾斜并制作排液；
 

　　三是管路系統析出水份后易腐蝕生銹；
 

　　四是以后如需提高氮氣純度，空氣凈化是*的。
 

　　冷干機的后級為精密過(guò)濾器組，精密過(guò)濾器組由二級過(guò)濾器組成。分別是7級主管路過(guò)濾器，3級高效除油霧過(guò)濾器。7級送氣管路過(guò)濾器精度為1um，濾除1um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，殘留油份含量1ppm w/w。3級高效除油霧過(guò)濾器過(guò)濾精度0.01um，濾除0.01um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，99.999+%油霧；殘留油份含量0.001 ppm w/w。壓縮空氣品質(zhì)達到 ISO8573.1質(zhì)量等級1級。這樣潔凈干燥的壓縮空氣便可進(jìn)入空氣緩沖罐、活性炭過(guò)濾器然后再進(jìn)入后級制氮部分經(jīng)變壓吸附裝置產(chǎn)生純度≥99.9%的氮氣。
 

　　說(shuō)明：佳業(yè)凈化公司強調，在壓縮空氣凈化系統中配置活性炭過(guò)濾器和空氣緩沖罐。
 

　　1、配置活性炭過(guò)濾器的目的：是當前級的空氣過(guò)濾器濾芯沒(méi)有及時(shí)更換時(shí)，活性炭過(guò)濾器可以吸附壓縮空氣中的雜質(zhì)，起到保護變壓吸附制氮機碳分子篩的作用；
 

　　2、配置空氣緩沖罐的目的：是因為變壓吸附制氮機的工作原理決定兩塔周期性切換工作，切換時(shí)由于壓差較大，空氣瞬間流量會(huì )大于空氣過(guò)濾器和冷凍干燥機的額定處理氣量，造成壓縮空氣的品質(zhì)不能得到保證，而配置了空氣緩沖罐，則空氣緩沖罐能起到提供瞬間大流量的壓縮空氣，保證壓縮空氣的品質(zhì)，從而確保變壓吸附制氮機的制氣效果和使用壽命。
 

　　3、 變壓吸附制氮系統
 

　　變壓吸附（Pressure  Swing  Adsorption，簡(jiǎn)稱(chēng)PSA）是一種先進(jìn)的氣體分離技術(shù)，它在當今世界的現場(chǎng)供氣方面具有不可替代的地位。
 

　　3.1  PSA技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
 

　　a.產(chǎn)品純度可以隨流量的變化進(jìn)行調節；
 

　　b.在低壓和常壓下工作，安全節能；
 

　　c.設備簡(jiǎn)單，維護簡(jiǎn)便；
 

　　d.微機控制，全自動(dòng)無(wú)人操作；
 

　　3.2  關(guān)于吸附劑
 

　　吸附劑是PSA制氮設備的核心部分。一般地，PSA制氮設備選擇的是碳分子篩，它吸附空氣中的氧氣、二氧化碳、水分等，而氮氣不能被吸附。
 

　　3.3  變壓吸附的原理
 

　　氧、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴散速率不同，直徑較小的氣體分子(O2)擴散速率較快，較多的進(jìn)入碳分子篩微孔，直徑較大的氣體分子(N2)擴散速率較慢，進(jìn)入碳分子篩微孔較少。利用碳分子篩對氧和氮的這種選擇吸附性差異，導致短時(shí)間內氧在吸附相富集，氮在氣體相富集，如此氧氮分離，在PSA條件下得到氣相富集物氮氣。
 

　　PSA制氮流程原理：
 

　   (1)、進(jìn)氣：空壓機把一定壓力的空氣壓進(jìn)輸送管道，再通過(guò)壓縮空氣凈化系統去除其中的水分和油分灰塵等雜質(zhì)，到達空氣緩沖罐，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。在塔內出氣口附近形成富集氮氣。
 

　　(3)、出氣：當吸附過(guò)程進(jìn)行到理想時(shí)刻時(shí)(氮氣對氧氣的吸附比最小),打開(kāi)出氣閥門(mén),輸出成品氮氣到氮氣緩沖罐。
 

　　(4)、均壓：排氣過(guò)程完成后，塔內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(gè)吸附塔一起和接下來(lái)沖入的空氣一起進(jìn)行再吸附，這個(gè)過(guò)程因為到兩塔壓力相等時(shí)便結束，于是稱(chēng)為均壓。
 

　　(5)、排氣：均壓完成后，需要將塔內被分子篩吸附的氣體釋放出去為下一次吸附作準備，程序自動(dòng)打開(kāi)排氣閥，使塔內壓力回到初始狀態(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。
 

　    (6)、這樣兩只吸附塔交替工作就能*的產(chǎn)生純度99.9%的氮氣供應需求.

 

　　以下是碳分子篩對氧和氮在不同壓力下某一時(shí)間內吸附量的變化差異曲線(xiàn)：