膜分離或變壓吸附？氮氣發生器的原理對比

氮在自然界中分布很廣，是空氣的主要成份，主要以單質分子氮的形式存在于大氣之中。在干燥空氣中，氮的體積約占空氣的五分之四。因此，空氣是制取氮氣的最大原料庫，它取之不盡，用之不竭。

長期以來，人們一直在尋找比深冷法更簡便的空分方法---PSA。

早在1960年，Skarstrom提出了PSA，他以5A分子篩為吸附劑用一個二床PSA裝置，實現從空氣中分離出富氧，并于60年代投入工業生產。

1970年，PSA技術在工業應用取得了突破性的進展，最先應用于空氣干燥與凈化。

1976年，PSA技術隨著吸附劑的快速發展實現了從空氣中分離氮氣。（70年代，西德埃森礦業研究所成功地開發了碳分子篩，為PSA空分制氮鋪平了道路，引起了廣泛的關注。）

之后，國內外積極運用PSA氣體分離理論，竟相研究和開發碳分子篩空分制氮技術。近三十多年來，我國的變壓吸附工業發展很快，在吸附劑和工藝技術等方面取得了突破性發展，技術日益成熟，設備向大型化發展。

3、PSA制氮機系統的特點、工藝說明及系統組成

3.1 積累了多種行業和領域的工業市場應用經驗，系統具有以下特點：

* 吸附在常溫下進行，不涉及絕熱問題、工藝流程簡單、能耗少、投資省、運行成本低；

* 系統設計合理，運行可靠，使用安全，可無人值守；

* 設備開停機方便，啟動快（在開機10～30分鐘后即可供氣），操作維護簡單、撬裝方便、裝置適應性好；

3.2 （PSA）制氮機系統工藝說明

3.2.1制氮機流程概述

           首先由空壓機（螺桿式）提供壓縮空氣，經空氣儲罐除去壓縮氣中的液態水和油，再經由冷干機、三級過濾器、活性炭過濾器除去壓縮空氣中的水、油、粉塵，為制氮機（氮氣發生器）提供純凈的、穩定的壓縮空氣，也就是我們產生成氮氣的原料。再經過制氮機通過變壓吸附進行氧、氮分離，生產出氮氣；氮氣經過氮氣精密分析儀器實現再線檢測，并同時實現不合格氣體自動放空和報警(可配)，全程接口實現無人操作。

3.2.2制氮機組技術特點

氮氣發生器的主要部件全部由德國進口

可靠的閥門控制 ----- Burkert或山明氣動閥

*的控制系統 ----- 德國西門子可編程控器(PLC)

準確的分析儀器 -----燃料氧電極，二年不用更換

*的壓緊技術 ----- 德國Carbo Tech “暴風雪法”的裝填技術，此技術代表的裝填方式，在結構方面使制氮機的氣流分布均勻、充分、無“死角”。頂部采用Carbo Tech椰墊形成無數個細小的纖維彈簧，使碳分子篩受力均衡，無受力盲區。

3.2.3氮氣發生器流程細述

中壓吸附：由于碳分子篩表面的微孔大小與氧分子直徑大小相差無幾，在中壓情況下，碳分子篩會選擇吸附壓縮空氣中的氧氣，對氮氣不吸附，故氮氣由吸附塔頂部流出，從而實現產氮。

常壓再生：在迅速放空情況下，碳分子篩會釋放所吸附的氧氣，使分子篩得到再生，以便下一次使用。

兩塔均壓：一吸附塔工作結束后，在兩秒（時間可設定）內，工作結束塔的氣體向準備工作的吸附塔吹氣，這樣減少升壓時間，同時壓力變化較從大氣壓升至工作壓力小，減少分子篩沖刷，增加產氣量。

反吹沖洗：工作塔會由少量氮氣對放空塔進行沖洗，將分子篩中沒有放空的余氧趕掉，是再生塔的分子篩再生更充分。

氮氣升壓：利用氮氣緩沖罐的純氣對吸附塔進行升壓，提高產氣率，提高氣體純度，實現開機以后快速達到純度。

膜分離或變壓吸附？氮氣發生器的原理對比

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