制氮機系統(tǒng)原理
氧,、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴散速率不同,,直徑較小的氣體分子(O2)擴散速率較快,,較多的進入碳分子篩微孔,,直徑較大的氣體分子(N2)擴散速率較慢,,進入碳分子篩微孔較少,。利用碳分子篩對氮和氧的這種選擇吸附性差異,導致短時間內(nèi)氧在吸附相富集,,氮在氣體相富集,,如此氧氮分離,在PSA條件下得到氣相富集物氮氣,。
碳分子篩對氧和氮在不同壓力下某一時間內(nèi)吸附量的變化差異曲線:
一段時間后,,分子篩對氧的吸附達到平衡,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,,這一過程為再生。根據(jù)再生壓力的不同,,可分為真空再生和常壓再生,。常壓再生利于分子篩的*再生,易于獲得高純度氣體,。
變壓吸附制氮機(簡稱PSA制氮機)是按變壓吸附技術設計,、制造的氮氣發(fā)生設備。通常使用兩吸附塔并聯(lián),,由全自動控制系統(tǒng)按特定可編程序嚴格控制時序,,交替進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氣,。
碳分子篩(CMS)的動態(tài)吸附量和分離系數(shù)的性能優(yōu)劣決定了制氮機的好壞。