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            制氮機(jī)空分設(shè)備的工作原理


            制氮機(jī)是根據(jù)變壓吸附原理,采用高品質(zhì)的碳分子篩作為吸附劑,在一定的壓力下,從空氣中制取氮?dú)?。?jīng)過純化干燥的壓縮空氣,在吸附器中進(jìn)行加壓吸附、減壓脫附。由于空氣動力學(xué)效應(yīng),氧在碳分子篩微孔中擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于氮,氧被碳分子篩優(yōu)先吸附,氮在氣相中被富集起來,形成成品氮?dú)?。然后?jīng)減壓至常壓,吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質(zhì),實(shí)現(xiàn)再生。一般在系統(tǒng)中設(shè)置兩個吸附塔,一塔吸附產(chǎn)氮,另一塔脫附再生,通過PLC程序控制器控制氣動閥的啟閉,使兩塔交替循環(huán),以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)氮?dú)庵康?。整套系統(tǒng)由以下部件組成:壓縮空氣凈化組件、空氣儲罐氧氮分離裝置、氮?dú)饩彌_罐。
             
            1、  壓縮空氣凈化組件 

            空氣壓縮機(jī)提供的壓縮空氣首先通入壓縮空氣凈化組件中,壓縮空氣先由管道過濾器除去大部分的油、水、塵,再經(jīng)冷凍干燥機(jī)進(jìn)一步除水、精過濾器除油、除塵,并由在緊隨其后的超精過濾器進(jìn)行深度凈化。根據(jù)系統(tǒng)工況,特別設(shè)計(jì)了一套壓縮空氣除油器,用來防止可能出現(xiàn)的微量油滲透,為碳分子篩提供充分保護(hù)。設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目諝鈨艋M件確保了碳分子篩的使用壽命。經(jīng)本組件處理后的潔凈空氣可用于儀表空氣。


            空氣儲罐的作用是:降低氣流脈動,起緩沖作用;從而減小系統(tǒng)壓力波動,使壓縮空氣平穩(wěn)地通過壓縮空氣凈化組件,以便充分除去油水雜質(zhì),減輕后續(xù)PSA氧氮分離裝置的負(fù)荷。同時,在吸附塔進(jìn)行工作切換時,它也為PSA氧氮分離裝置提供短時間內(nèi)迅速升壓所需的大量壓縮空氣,使吸附塔內(nèi)壓力很快上升到工作壓力,保證了設(shè)備可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。 


            裝有專用碳分子篩的吸附塔共有A、B兩只。當(dāng)潔凈的壓縮空氣進(jìn)入A塔入口端經(jīng)碳分子篩向出口端流動時,O2、CO2和H2O被其吸附,產(chǎn)品氮?dú)庥晌剿隹诙肆鞒?。?jīng)一段時間后,A塔內(nèi)的碳分子篩吸附飽和。這時,A塔自動停止吸附,壓縮空氣流入B塔進(jìn)行吸氧產(chǎn)氮,對并A塔分子篩進(jìn)行再生。分子篩的再生是通過將吸附塔迅速下降至常壓脫除已吸附的O2、CO2和H2O來實(shí)現(xiàn)的。兩塔交替進(jìn)行吸附和再生,完成氧氮分離,連續(xù)輸出氮?dú)?。上述過程均由可編程序控制器(PLC)來控制。當(dāng)出氣端氮?dú)饧兌却笮≡O(shè)定值時,PLC程序作用,自動放空閥門打開,將不合格氮?dú)庾詣臃趴?,確保不合格氮?dú)獠涣飨蛴脷恻c(diǎn)。氣體放空時利用消聲使噪聲小于75dBA。 


            氮?dú)饩彌_罐用于均衡從氮氧分離系統(tǒng)分離出來的氮?dú)獾膲毫图兌龋WC連續(xù)供給氮?dú)夥€(wěn)定。同時,在吸附塔進(jìn)行工作切換后,它將本身的部分氣體回充吸附塔,一方面幫助吸附塔升壓,另外也起到保護(hù)床層的作用,在設(shè)備工作過程中起到極重要的工藝輔助作用。

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