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制氮机金属热处理冶金行业运用

发布时间:2022-03-09发布人:上海化工研究院



      金属热处理过程的保护气,化学工业生产用气及各类储罐、管道的充氮净化,橡胶、塑料制品的生产用气。

      1、变压吸附PSA制氮简介

      变压吸附PSA制氮机(Pressure  Swing  Adsorption,简称PSA)是指以干净的压缩空气为原料,利用物理的方法,按变压吸附技术设计、制造的氮气设备。制氮机以优质进口碳分子筛(CMS)为吸附剂,采用常温下变压吸附原理,分离空气制取不同纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联,由进口PLC控制进口气动阀自动运行,交替进行加压吸附和解压再生,完成氮氧分离,获得所需不同纯度的氮气。

  2、工作原理

  1)、PSA变压吸附制氮简易流程示意

  2)、PSA变压吸附制氮原理

      碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮,其吸附量也随着压力的升高而升高,而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。因而,仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。如果进一步考虑吸附速度的话,就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。氧分子直径比氮分子小,因而扩散速度比氮快数百倍,故碳分子筛吸附氧的速度也很快,吸附约1分钟就达到90%以上;而此时氮的吸附量仅有5%左右,加之空气中氧和氮的含量分别为21%和78%,所以此时吸附的大体上都是氧分子,而剩下的氮分子富集与吸附器的一端,形成产品氮气进入氮气工艺缓冲罐。

  3、碳分子筛PSA制氮机的设备特点

  1)、产氮气方便快捷:

独特的气流分布器,使气流分布更均匀,高效地利用碳分子筛的吸附效能,20分钟左右即可提供合格的产品氮气。

  2)、使用方便:

      制氮机结构紧凑、整体撬装,占地小无需基建投资,投资少,现场只需连接电源即可制取氮气,纯度、流量、压力稳定可调,满足不同客户的需要。

  3)、比其它供氮方式更经济:

      PSA工艺是一种简便的制氮方法,以空气为原料,能耗仅为空压机所消耗的电能,具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。

  4)、机电一体化设计实现自动化运行:

      进口PLC控制全自动运行,氮气流量压力纯度可调并连续显示,可实现无人值守。

  5)、制氮机运用范围广:

      金属热处理过程的保护气,化学工业生产用气及各类储罐、管道的充氮净化吹扫防爆,橡胶、塑料制品的生产用气防氧化及防爆,食品行业充氮防氧化、保鲜及延长质保期的包装,饮料行业净化工艺和配制过程中容器的覆盖气,医药行业充氮包装及容器的充氮排氧,电子行业电子元件及半导体生产过程的钎焊回流焊等工艺的保护气等。

  6)、制氮机技术指标:

      流量:5-3000Nm3/h

      纯度:95%-99.9995%(无氧含量、高纯氮气使用两步法来制备)

      露点:≤-40℃~-70℃

      压力:≤0.1~0.8Mpa可调