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整套变压吸附制氮机装置的主要系统有哪几个?各系统的功能是什么

2024-04-02 16:08:09 | 起点排行榜

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整套变压吸附制氮机装置的主要系统有哪几个?各系统的功能是什么

空气分离设备的变压吸附制氮装置工作原理

变压吸附制氮(简称PSA制氮)是一种先进的气体分离设备,以优质的碳分子筛(CMS)为吸附剂,采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。氧、氮两种气体在分子筛表面上的扩散速率不同,直径较小的气体分子(O2)扩散速率较快,较多的进入碳分子筛微孔,直径较大的分子N2扩散速率较慢,进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异,当压缩空气通过碳分子筛吸附塔时,氧在吸附相富集,氮在气体相富集,可使氧氮分离,在PSA条件下连续制取氮气。

整套变压吸附制氮机装置的主要系统有哪几个?各系统的功能是什么

整套变压吸附制氮机装置的主要系统有哪几个?各系统的功能是什么

整套变压吸附制氮机

变压吸附技术(简称PSA技术)是一种先进的气体分离技术,以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,利用吸附剂在一定压力下对不同气体的吸附量不同的特性来实现气体的分离。碳分子筛是实现氧氮分离,从空气中提取氮气的吸附剂,在吸附压力相同时,碳分子筛对氧的吸附量大大高于对氮的吸附量。PSA制氮,也称碳分子筛空分制氮,正是利用这一原理,以空气为原料,以碳分子筛为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附,实现空气中的氮和氧分离,生产出氮气。

整套变压吸附制氮机装置有:

空压机--空气净化系统--空气缓冲系统--氧氮分离系统--氮气缓冲平衡系统

1、压缩空气净化系统:除去压缩空气中的尘埃、水和油、由三级过滤器、冷冻干燥机、高效除油器等组成。

2、空气缓冲系统:保证氧氮分离系统用气平稳,由空气储罐、阀门等组成。

3、氧氮分离系统:制氮设备的核心,通过变压吸附技术实现氧氮分离,达到生产氮气的目的,由两个装满碳分子筛的吸附塔和自动控制阀门组成。

4、氮气缓冲系统:储存氮气,保证平稳,连续供给氮气,由氮气缓冲罐、阀门等组成。

5、电气控制系统:设备的控制枢纽,主要由PLC、电路系统、仪表、阀门组成。

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制氮装置为什么污氮气出主换热器为负温的原因有哪些?

有污氮气冷却不够、主换热器管路堵塞、主换热器设计不合理等原因。

1、污氮气冷却不够:制氮过程中,氮气需要被从空气中分离出来,这个过程是通过将空气压缩和降温实现的。在这个过程中,气体本身会产生一些热量,如果不及时冷却,则气体温度会升高。当污氮气进入主换热器时,如果其温度还没有降到足够低的水平,就会导致主换热器出口氮气温度过高。

2、主换热器管路堵塞:如果主换热器内部管路存在堵塞,或者结垢、积灰严重,就会影响氮气的流动和散热效果。这样就会导致氮气在主换热器内部停留的时间增加,同时受热面积也会减小,进而导致出口氮气温度过高。

3、主换热器设计不合理:在制氮装置中,主换热器是一个非常关键的组件,它的设计和工艺对于制氮装置的性能和稳定性有着重要影响。如果主换热器设计不合理,尺寸太小或布局不当,就会导致氮气在其内部停留时间过长,受热面积减小,进而导致出口氮气温度过高。起点排行榜

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