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(duì)氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮法。PSA制氮法是七十年代迅速發(fā)展起來(lái)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(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣快、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(jìng)爭(zhēng)力，得到眾多中、小型氮?dú)庥脩舻臍g迎，PSA制氮已成為中、小型氮?dú)庥脩舻?/span>方法。
工藝原理
PSA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，在的壓力下，從空氣中制取氮?dú)狻?經(jīng)過(guò)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。由于空氣的動(dòng)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(lái)，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(gè)吸附塔A和B，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，通過(guò)控制裝置控制氣動(dòng)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)庵康摹?/span>
PSA制氮機(jī)的工藝流程包括以下幾部分：冷干機(jī)啟動(dòng)—>延時(shí)—>空壓機(jī)啟動(dòng)—>吸附塔A吸附—>A和B吸附塔均壓—>吸附塔B吸附—>吸附塔A和B均壓—>循環(huán)工作。
系統(tǒng)功能
PLC控制系統(tǒng)主要包括以下幾部分：
1.實(shí)現(xiàn)工藝流程 通過(guò)控制各電磁閥，實(shí)現(xiàn)吸附塔A和B的吸附、均壓等過(guò)程；
2.各狀態(tài)和報(bào)警信息顯示 在各流程中，需要檢測(cè)各工藝過(guò)程的狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)故障報(bào)警信號(hào)等輸入，來(lái)檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，同時(shí)顯示在HMI中；
3.工藝參數(shù)顯示 通過(guò)傳感器檢測(cè)出罐壓、溫度、含氮量等工藝參數(shù)，同時(shí)在HMI上顯示；
4.流速控制 流速?zèng)Q定了氣體在吸附塔中的吸附時(shí)間，即氧分子的吸附時(shí)間：流速高，氧吸附時(shí)間短，產(chǎn)品氣中剩余氧含量高，氮?dú)饧兌鹊停涣魉俚?，氧吸附時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品氣中剩余氧含量低，氮?dú)饧兌雀摺Ｒ虼诵枰鶕?jù)實(shí)際需求，來(lái)控制壓縮機(jī)氣體流量。
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