分子篩制氮機

分子篩制氮機工作原理

分子篩制氮是以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮。分子篩對空氣中的氧和氮的 分離作用主要是基于這兩種氣體在碳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)入分子篩微孔。 直徑較大的氣體分子（N2）擴散速率較慢，進(jìn)入分子篩微孔較少，這樣在氣相中可以得到氮的富集成分。因此，利用分子篩對氧和氮在某一時間內(nèi)吸附量的差別這一特性， 由全自動控制系統(tǒng)按特定可編程序 施以加壓吸附，常壓解析的循環(huán)過程，完成氮氧分離，獲得所需高純度的氮氣。

 

分子篩制氮機具有工藝流程簡單、自動化程度高、產(chǎn)氣快(15～30分鐘)、能耗低，產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)根據(jù)用戶需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作維護(hù)方便、運行成本較低、裝置適應(yīng)性較強等特點。制氮機碳分子篩使用壽命每年以5%的產(chǎn)能遞減（因為碳分子篩老化），一般運行期間不需要更換，但是達(dá)到一定年限（一般壽命在10以上）或設(shè)備出現(xiàn)故障時（如分子篩被污染、壓緊裝置故障等）需要更換。

分子篩制氮機運行條件

1、空氣壓縮純化過程純原料空氣進(jìn)入分子篩吸附塔，是非常必要的，因為顆粒及有機氣體進(jìn)入吸附塔會堵塞碳分子篩的微孔，并逐漸使碳分子篩的分離性能降低。純化原料空氣的方法有：①使空壓機的進(jìn)氣口遠(yuǎn)離有、油霧、有機氣體的場所；②通過冷干機、吸附劑凈化系統(tǒng)等，最后經(jīng)處理后的原料空氣進(jìn)入碳分子篩吸附塔。
2、產(chǎn)品氮氣的濃度和產(chǎn)氣量
分子篩制取氮氣，其N2濃度和產(chǎn)氣量可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行任意調(diào)節(jié)，在產(chǎn)氣時間及操作壓力確定時，調(diào)低產(chǎn)氣量，N2濃度將提高，反之，N2濃度則下降。用戶可根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)。
3、均壓時間

分子篩制氮過程，當(dāng)一個吸附塔吸附結(jié)束時，可將此吸附塔內(nèi)的有壓氣體從上下兩個方向注入另一個已再生好的吸附塔中，并使兩塔氣體壓力相同，此過程稱為吸附塔的均壓，選擇適當(dāng)?shù)木鶋簳r間，即可回收能量，也可以減緩吸附塔內(nèi)的分子篩受到?jīng)_擊，從而達(dá)到延長碳分子篩的使用壽命。參考閥門的切換速度一般選擇均壓時間為1-3秒。

4、產(chǎn)氣時間

根據(jù)分子篩對氧和氮的吸擴散速率不同，其吸附O2在短時間內(nèi)就達(dá)到平衡，此時，N2的吸附量很少，較短的產(chǎn)氣時間，可有效的提高碳分子篩的產(chǎn)氣率，但同時也增加了閥門的動作頻率，因此閥門的性能也很重要。一般選擇吸附時間為30-120秒。小型高純制氮機推薦使用短的產(chǎn)氣時間，大型低濃度推薦使用長的產(chǎn)氣時間。

5、操作壓力

分子篩在動力學(xué)效應(yīng)的同時，又具有平衡吸附效應(yīng)，吸附質(zhì)分壓高，吸附容量也高，因此加壓器吸附是有利的，但吸附壓力太高，對空壓機的造型要求也增高，另外常壓再生與真空再生兩個流程對吸附壓力要求也不同，綜合各項因素，建議常壓再生流程的吸附壓力選為5-8kg/cm2為宜；真空再生流程的吸附壓力選擇為3-5Kg/cm2為宜。

6、使用溫度

作為吸附劑選擇較低的吸附溫度有利于碳分子篩性能的發(fā)揮，制氮機工藝在有條件的情況下，采取降低吸附溫度是有利的。

 

分子篩制氮機的產(chǎn)品特點

1、運行成本低

原料空氣取自自然，只需提供壓縮空氣和電源即可制氮氣。設(shè)備能耗低，運行成本費用少。

2、整機運行可靠

氮氣純度調(diào)整方便，氮氣純度只受氮氣排氣量的影響，普通制氮純度在95%~99.99%之間任意調(diào)節(jié)；高純度氮氣在普氮制氮機主體后面加一臺氮氣純化裝置99.99%~99.9995%之間調(diào)節(jié)。

3、連續(xù)生產(chǎn)穩(wěn)定

設(shè)備自動化程度高，產(chǎn)氣快，可無人值守。啟動、關(guān)機只需按一下按鈕，開機10~15分鐘內(nèi)即可產(chǎn)氮氣。  

4、先進(jìn)的控制系統(tǒng)

5、氮氣品質(zhì)穩(wěn)定

特殊氣缸壓緊裝置，避免高壓氣流沖擊導(dǎo)致分子篩粉化現(xiàn)象。氮氣流量和壓力可調(diào)節(jié)的吸附工藝，配備自動聯(lián)鎖防空裝置，確保氮氣量純度、壓力長期穩(wěn)定。

6、設(shè)備占地面積小

設(shè)備工藝流程簡單，設(shè)備結(jié)構(gòu)外形小，占地面積少，設(shè)備裝置適應(yīng)性強。

 

分子篩制氮機技術(shù)指標(biāo)

氮氣流量：5~12000 m3/h（20℃，101.325kPa）

氮氣純度： ≥97~99.9995%（可定制）

常壓露點： ≤-45℃（可定制）

氮氣壓力：0.05~0.8Mpa（可定制）

 

分子篩制氮機型號

瑞氣BGPN系列分子篩制氮機根據(jù)氮氣純度分為十種型號，即：BGPN97、BGPN98、BGPN99、BGPN295、BGPN39、BGPN395、BGPN49、BGPN495、BGPN59、BGPN595。
您可根據(jù)氮氣純度，流量等氣體工藝要求進(jìn)行選擇。

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