變壓吸附制氮機(jī)的理論教程及流程(雜項(xiàng))

建工制氮機(jī)工作原理工流一、基礎(chǔ)知識(shí)．氣體知識(shí)氮?dú)庾鳛榭諝庵泻孔钬S富的氣體，取之不竭，用之不盡。它無色、無味，透明，屬于亞惰性氣體，不維持生命。高純氮?dú)獬Ｗ鳛楸Ｗo(hù)性氣體，用于隔絕氧氣或空氣的場所。氮?dú)猓ǎ┰诳諝庵械暮繛椋諝庵懈鞣N氣體的容積組分為、、、，但含量極少子量為，沸點(diǎn)：℃冷凝點(diǎn)：℃。．壓力知識(shí)變壓吸附（）制氮工藝是加壓吸附、常壓解吸，必須使用壓縮空氣。現(xiàn)使用的吸附劑——碳分子篩最佳吸附壓力為，整個(gè)制氮系統(tǒng)中氣體均是帶壓的，具有沖擊能量。二、制氮工作原理：變壓吸附制氮機(jī)是以碳分子篩為吸附劑用壓吸附壓解吸的原理從空氣中吸附和釋放氧氣而離出氮?dú)獾淖詣?dòng)設(shè)備分篩是一種以煤為主要原料過磨化、成型碳化并經(jīng)過特殊的孔型處工藝加工而成的面內(nèi)部布滿微孔的柱形顆粒狀吸附劑，呈黑色，其孔型分布如下圖所示：碳分子篩的孔徑分布特性使其能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)學(xué)分離樣的孔徑分布可使不同的氣體以不同的速率擴(kuò)散至分子篩的微孔之中，而不會(huì)排斥混合空氣中任何一種氣體碳子篩對(duì)、的分離作用是基于這兩種氣體的動(dòng)力學(xué)直徑的微小差別，分子的動(dòng)力學(xué)直徑較小，因而在碳分子篩的微孔中有較快的擴(kuò)散速率，分子的動(dòng)力學(xué)直徑較大，因而擴(kuò)散速率較慢。壓縮空氣中的水和的擴(kuò)散同氧相差不大氬散較慢終從吸附塔富集出來的是和的混合氣。碳分子篩對(duì)、的吸附特性可以用平衡吸附曲線和動(dòng)態(tài)吸附曲線直觀表現(xiàn)出來：由這兩個(gè)吸附曲線可以看出，吸附壓力的增加，可使、的吸附量同時(shí)增大，且的吸附量增加幅度要大一些。變壓吸附周期短附遠(yuǎn)沒有達(dá)到平衡（最大值、擴(kuò)散速率的差別使的吸附量在短時(shí)間內(nèi)大大超過的吸附量。變壓吸附制氮正是利用碳分子篩的選擇吸附特性用加壓吸附減解吸的循環(huán)周期使壓縮空氣交替進(jìn)入吸附（可單塔完成來實(shí)現(xiàn)空氣分離從連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氮?dú)?。二、制氮基本工藝流程?3

建工圖空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后，經(jīng)過除塵、除油、干燥后，進(jìn)入空氣儲(chǔ)罐，經(jīng)過空氣進(jìn)氣閥、左吸進(jìn)氣閥進(jìn)入左吸附塔塔力升高縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附吸附的氮?dú)獯┻^吸附床，經(jīng)過左吸出氣閥、氮?dú)猱a(chǎn)氣閥進(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐，這個(gè)過程稱之為左吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒左吸過程結(jié)束后吸塔與右吸附塔通過上均閥連通兩壓力達(dá)到均衡，這個(gè)過程稱之為均壓，持續(xù)時(shí)間為秒。均壓結(jié)束后，壓縮空氣經(jīng)過空氣進(jìn)氣閥、右吸進(jìn)氣閥進(jìn)入右吸附塔壓空氣中的氧子被碳分子篩吸附集的氮?dú)饨?jīng)過右吸出氣閥氮?dú)猱a(chǎn)氣閥進(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐這過程稱為右吸持續(xù)時(shí)間為幾十秒同左吸附塔中碳分子篩吸附的氧氣通過左排氣閥降壓釋放回大氣當(dāng)中過程稱之為解吸之左塔吸附時(shí)右塔同時(shí)也在解吸為使分子篩中降壓釋出的氧氣完全排放到大氣中氣過一個(gè)常開的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔把內(nèi)氧氣吹出吸附塔這過程稱之為反吹它解吸是同時(shí)進(jìn)行的。右吸結(jié)束后，進(jìn)入均壓過程，再切換到左吸過程，一直循環(huán)進(jìn)行下去。制氮機(jī)的工作流程是由可編程控制器控制三個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥磁閥分別控制八個(gè)氣動(dòng)管道閥的開來完成的個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥分別控制左吸壓吸態(tài)。左吸均、右吸的時(shí)間流程已存儲(chǔ)在可編程控制器中，在斷電狀態(tài)下二五通先導(dǎo)電磁閥的先導(dǎo)氣都接通氣動(dòng)管道閥的關(guān)閉口流程處于左吸狀態(tài)時(shí)制吸的電磁閥通電，先導(dǎo)氣接通左吸進(jìn)氣閥、左吸產(chǎn)氣閥、右排氣閥開啟口，使得這三個(gè)閥門打開，完成左吸過程同右吸附塔解吸當(dāng)流程處于均壓狀態(tài)時(shí)制均壓的電磁閥通電其閥關(guān)閉。先導(dǎo)氣接通上均壓閥、下均壓閥開啟口，使得這兩個(gè)閥門打開，完成均壓過程。當(dāng)流程處于右吸狀態(tài)時(shí)，控制右吸的電磁閥通電，先導(dǎo)氣接通右吸進(jìn)氣閥、右吸產(chǎn)氣閥閥開啟口，使得這三個(gè)閥門打開，完成右吸過程，同時(shí)左吸附塔解吸。每段流程中，除應(yīng)該打開的閥門外，其它閥門都應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。三、變壓吸附制氧變壓吸附制，以沸石分子篩吸附劑為核心，根據(jù)吸附劑在較高壓力下選擇吸附氮?dú)馕次降难鯕馕剿敳烤奂癁楫a(chǎn)品氣輸出當(dāng)處于吸附的吸附塔臨近吸附飽和之前原空氣停進(jìn)氣轉(zhuǎn)而向另一只完成再生的吸附塔均壓隨后泄壓再23

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