小型PSA制氮机

PSA全称:Pressure Swing Adsorption,中文意思为:变压吸附。PSA是一种新的气体分离技术,自60年代末70年代初在国外已经得到迅速的发展,其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开,它是以空气为原料,利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离
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PSA全称:Pressure Swing Adsorption,中文意思为:变压吸附。PSA是一种新的气体分离技术,自60年代末70年代初在国外已经得到迅速的发展,其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开,它是以空气为原料,利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。



工艺概述
在制氮、制氧领域内使用较多的是碳分子筛和沸石分子筛。分子筛对氧和氮的分离作用主要是基于这两种气体在分子筛表面的扩散速率不同,碳分子筛是一种兼具活性炭和分子筛某些特性的碳基吸附剂。碳分子筛具有很小微孔组成,孔径分布在0.3nm ~ 1nm之间。较小直径的气体(氧气)扩散较快,较多进入分子筛固相,这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后,分子筛对氧的吸附达到平衡,根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性,降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附,这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联,交替进行加压吸附和解压再生,从而获得连续的氮气流。

作用范围
以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15~30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力,越来越得到中、小型氮气用户的欢迎,PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。


随着工业的迅速发展,氮气在化工、电子、冶金、食品、机械等领域获得了广泛的应用,我国对氮气的需求量每年以大于8%的速度增加。 氮气的化学性质不活泼,在寻常的状态下表现为很大的惰性,不易与其他物质发生化学反应。因此,氮气在冶金工业、电子工业、化工工业中广泛的用来作为保护气和密封气,一般保护气的纯度要求为99.99%,有的要求99.998%以上的高纯氮。液氮是一个较方便的冷源,在食品工业、医疗事业以及畜牧业的精液贮藏等方面得到越来越普遍的应用。在化肥工业生产合成氨时,合成氨的原料气—氢、氮混合气若用纯液氮洗涤精制,可使惰**气体的含量极微小,一氧化硫和氧的含量不超过20ppm。
纯净的氮气无法从自然界直接汲取,主要采用空气分离法。空气分离法中包括:深冷法、变压吸附法(PSA)、膜分离法。