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變壓吸附制氮技術概述

作者:admin 發(fā)布日期:2020-12-23

1 前言

使用變壓吸附技術從空氣中提取氮,小規(guī)模已廣泛地分布于該用戶。制氮機廠家空氣為原料,以優(yōu)質碳分子篩為吸附劑,運用變壓吸附原理(PSA),利用充滿微孔的分子篩,對空氣進行選擇性吸附,以達到氧氮分離的目的。制氮機按變壓吸附技術設計、制造的氮氣發(fā)生設備。在2000Nm3 / h的能力,比低溫更有吸引力,氮已經成為市場的主流,它不僅生產工藝簡單,維護方便的操作,產品純度可在一定范圍內從幾十到幾千方的規(guī)模調整和規(guī)??梢匀我膺x擇。制氮機按變壓吸附技術設計、制造的氮氣發(fā)生設備。

2 工藝介紹

  以空氣為原料,變壓吸附制氮技術是在常溫下可以利用O2和N2在吸附劑上的吸附反應速率的差異或吸附環(huán)境容量進行不同,采用在高壓下通過吸附,低壓下解吸實驗原理來制備的。根據企業(yè)不同工作性能的吸附劑,制氮的機理也不相同。 目前主要變壓吸附制氮采用碳分子篩(CMS)和沸石分子篩(MS)兩種信息技術。 碳分子篩制氮(CMS)是利用碳分子篩對O2和N2吸附數據速率以及不同的原理來分離N2的。碳分子篩是一種非極性運輸速度達到分離型吸附劑,通常以煤為原料,以紙張或焦油為粘結劑加工制作而成。它之所以我們能對氧氮分離主要是一個基于學習氧氣和氮氣在碳分子篩上的擴散發(fā)展速率選擇不同(35時擴散過程速率,O2為6.210-5,N2為2.010-6),氧氣在碳分子篩上的擴散傳播速度明顯大于氮氣的擴散運動速度,使得碳分子篩優(yōu)先考慮吸附提供氧氣,而氮氣富集于不吸附相中,從而在這種吸附塔流出問題得到提高產品研究氮氣。

碳分子篩制氮一般都是采用2個吸附塔,原料成本壓縮中國空氣系統(tǒng)經過冷干機除去這些氣體中的水分和微量油進入床層,O2等雜質含量迅速增加吸附在床層上,N2得以實現(xiàn)分離在吸附塔出口能力得到,吸附時間結束后經過均壓和真空解吸行為或者常壓解吸,使吸附劑的雜質組分脫除再生,2個塔循環(huán)不斷交替出現(xiàn)吸附再生。真空解吸條件或者常壓解吸再生的目的不僅是為了往復利用生物吸附劑。真空法較常壓法能耗高,但產品氣純度高。實際中這兩種解吸各種方法方面都在網絡應用,不過就是為了能夠降低建筑能耗,真空解吸操作方式已經逐漸開始減少。碳分子篩由于技術能得到普氮,純度要求小于99.99%時相對市場經濟。 沸石分子篩制氮(MS)是利用我國沸石分子篩對O2和N2吸附設備容量分析不同的原理來分離N2的。沸石分子篩是人工智能合成的硅鋁酸鹽晶體,加熱到一定文化程度就會失去結晶水得到的,它由離子孔穴和帶負電荷的硅鋁骨格所結構。

它之所以這樣能對氧氮分離主要是學生基于非極性的O2和N2受到一些極性信號分子的影響因素產生偶極,而O2和N2分子的誘導偶極與吸附劑之間固有的極性偶極具有吸附功能作用,在等溫條件下分子篩表面吸附N2量大于O2,從而在最大吸附相解吸效率得到N2產品氣,產品氣壓力低,使用時需要在自己加壓故能耗水平較高。 MS制氮,原料直接壓縮導致空氣質量經過干燥器嚴格有效脫除水分和CO2,然后再逐步進入MS分子篩床層,N2迅速成為吸附在床層上,O2等雜質控制作為其中吸附工業(yè)廢氣排空,吸附試驗結束后經過管理真空解吸,得到提升產品N2。