變壓吸附法（簡稱PSA）是一種新的氣體分離技術(shù)，其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開。
變壓吸附法(Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA)是一種新的氣體分離技術(shù)，自60年代末70年代初在國外已經(jīng)得到迅速的發(fā)展，其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開，它是以空氣為原料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來。
在制氮、制氧領(lǐng)域內(nèi)使用較多的是碳分子篩和沸石分子篩。分子篩對氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴(kuò)散速率不同，碳分子篩是一種兼具活性炭和分子篩某些特性的碳基吸附劑。碳分子篩具有很小微孔組成，孔徑分布在0.3nm ~ 1nm之間。較小直徑的氣體（氧氣）擴(kuò)散較快，較多進(jìn)入分子篩固相，這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時(shí)間后，分子篩對氧的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氮?dú)饬鳌?br>
它是以空氣為原材料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來。碳分子篩對氮和氧的分離作用主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面的擴(kuò)散速率不同，較小直徑的氣體（氧氣）擴(kuò)散較快，較多進(jìn)入分子篩固相。這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時(shí)間后，分子篩對氧的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氮?dú)饬鳌?br>
制氮機(jī)簡介變壓吸附制氮機(jī)(簡稱PSA制氮機(jī))是按變壓吸附技術(shù)設(shè)計(jì)、制造的氮?dú)獍l(fā)生設(shè)備。通常使用兩吸附塔并聯(lián)，由全自動(dòng)控制系統(tǒng)按特定可編程序嚴(yán)格控制時(shí)序，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，完成氮氧分離，獲得所需高純度的氮?dú)?[1] 。
設(shè)備特點(diǎn)(1)產(chǎn)氮?dú)夥奖憧旖荩?br>的技術(shù)，的氣流分布器，使氣流分布更均勻，高效地利用碳分子篩，20分鐘左右即可提供合格的氮?dú)狻?br>(2)使用方便：
設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、整體撬裝，占地小無需基建投資，投資少，現(xiàn)場只需連接電源即可制取氮?dú)狻?br>(3)比其它供氮方式更經(jīng)濟(jì)：
PSA工藝是一種簡便的制氮方法，以空氣為原料，能耗僅為空壓機(jī)所消耗的電能，具有運(yùn)行成本低、能耗低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
(4)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行：
進(jìn)口PLC控制全自動(dòng)運(yùn)行，氮?dú)饬髁繅毫兌瓤烧{(diào)并連續(xù)顯示，可實(shí)現(xiàn)無人值守。
(5)運(yùn)用范圍廣：
金屬熱處理過程的保護(hù)氣，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)用氣及各類儲(chǔ)罐、管道的充氮凈化，橡膠、塑料制品的生產(chǎn)用氣，食品行業(yè)排氧保鮮包裝，飲料行業(yè)凈化和覆蓋氣，醫(yī)藥行業(yè)充氮包裝及容器的充氮排氧，電子行業(yè)電子元件及半導(dǎo)體生產(chǎn)過程的保護(hù)氣等。純度、流量、壓力穩(wěn)定可調(diào)，滿足不同客戶的需要。
技術(shù)指標(biāo)：
流量：5-1000Nm/h
純度：95%-99.9995%
露點(diǎn)：≤-40℃
壓力：≤0.8Mpa可調(diào)
分類深冷空分制氮
深冷空分制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法，已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料，經(jīng)過壓縮、凈化，再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點(diǎn)不同(在1大氣壓下，前者的沸點(diǎn)為-183℃，后者的為-196℃)，通過液空的精餾，使它們分離來獲得氮?dú)?。深冷空分制氮設(shè)備復(fù)雜、占地面積大，基建費(fèi)用較高，設(shè)備一次性投資較多，運(yùn)行成本較高，產(chǎn)氣慢(12～24h)，安裝要求高、周期較長。綜合設(shè)備、安裝及基建諸因素，3500Nm3/h以下的設(shè)備，相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20%～50%。深冷空分制氮裝置宜于大規(guī)模工業(yè)制氮，而中、小規(guī)模制氮就顯得不經(jīng)濟(jì)。
分子篩空分制氮
以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運(yùn)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。此法是七十年代迅速發(fā)展起來的一種新的制氮技術(shù)。與傳統(tǒng)制氮法相比，它具有工藝流程簡單、自動(dòng)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(yùn)行成本較低、裝置適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn)，故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競爭力，越來越得到中、小型氮?dú)庥脩舻臍g迎，PSA制氮已成為中、小型氮?dú)庥脩舻姆椒ā?br>膜空分制氮
以空氣為原料，在一定壓力條件下，利用氧和氮等不同性質(zhì)的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其它制氮設(shè)備相比它具有結(jié)構(gòu)更為簡單、體積更小、無切換閥門、維護(hù)量更少、產(chǎn)氣更快(≤3分鐘)、增容方便等優(yōu)點(diǎn)，它特別適宜于氮?dú)饧兌取?8%的中、小型氮?dú)庥脩簦泄δ軆r(jià)格比。而氮?dú)饧兌仍?8%以上時(shí)，它與相同規(guī)格的PSA制氮機(jī)相比價(jià)格要高出15%以上。
制氮機(jī)各設(shè)備布置順序按工藝流程連接布置。用戶需要提前提出設(shè)備安裝廠房尺寸圖和空氣進(jìn)口、成品氮?dú)獬隹谖恢?，ACTFil會(huì)根據(jù)實(shí)際場地條件規(guī)劃整套制氮機(jī)設(shè)備布置連接示意圖。
制氮機(jī)系統(tǒng)設(shè)備一般沒有場地基礎(chǔ)要求，只要廠房內(nèi)平整地坪就能滿足安裝條件。但對于較大規(guī)格的空壓機(jī)、壓縮空氣干燥設(shè)備等，則按生產(chǎn)廠家要求實(shí)施。為了設(shè)備維修、清潔方便起見，在空壓機(jī)、干燥設(shè)備、制氮機(jī)、氮?dú)饧兓b置安放位置做一個(gè)高于地面10cm的平整臺(tái)面則為佳。
制氮機(jī)設(shè)備
各設(shè)備一般沿廠房墻面布置?？諌簷C(jī)、冷干機(jī)應(yīng)放在上風(fēng)口或通風(fēng)良好的地方，如果空壓機(jī)后沒有空氣儲(chǔ)罐，則空壓機(jī)與冷干機(jī)之間的距離應(yīng)盡可能大一些，二者之間的管路長度盡可能長一些，以利通過大氣環(huán)境降低壓縮空氣溫度。各設(shè)備間距離應(yīng)至少大于1m，各設(shè)備與墻的距離應(yīng)至少大于0.8m，設(shè)備的操作面應(yīng)面向人員方便操作的方位，方便使用者對設(shè)備操作和維護(hù)、檢修。
設(shè)備間的管路連接按設(shè)備就位后的實(shí)際情況而定，推薦管路連接由用戶根據(jù)需要制作。所有管路采用硬連接方式（螺紋連接或焊接），由專業(yè)人員施工，避免發(fā)生泄漏現(xiàn)象。
3. 制氮機(jī)設(shè)備安裝要求
設(shè)備安裝由用戶負(fù)責(zé)，ACTFil負(fù)責(zé)指導(dǎo)設(shè)備安裝。
所有工藝設(shè)備就位后，設(shè)備間的管路根據(jù)現(xiàn)場實(shí)配。所有管路采用硬連接方式（螺紋連接或焊接），由專業(yè)人員施工，避免發(fā)生泄漏現(xiàn)象。成品氮?dú)獬隹谥劣脷恻c(diǎn)之間的管路使用銅管或不銹鋼管為佳（最次采用新的鍍鋅管），采用焊接方式連接。
電源和冷卻水引至設(shè)備現(xiàn)場，備好配電盤、冷卻水供應(yīng)設(shè)施。
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