变压吸附制氮机
变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)是一种先进的气体分离技术,它在当今世界的现场供气方面具有不可替代的地位。
1.PSA技术具有以下优点:
* 产品纯度可以随流量的变化进行调节;
* 在低压和常压下工作,安全节能;
* 设备简单,维护方便;
* 微机控制,全自动无人操作;
* 设备一次性投资低,运行成本低;
2. 关于吸附剂
吸附剂是PSA制氮设备的核心部分。一般地,PSA制氮机选择的是碳分子筛,它吸附空气中的氧气、二氧化碳、水分等,而氮气不能被吸附。
3. 变压吸附的原理
在吸附平衡情况下,任何一种吸附剂在吸附同一气体时,气体压力越高,则吸附剂的吸附量越大。反之,压力越低,则吸附量越小。如下图所示:
如上所述,在空气压力升高时,碳分子筛将大量吸附氧气、二氧化碳和水分。当压力降到常压时,碳分子筛对氧气、二氧化碳和水分的吸附量非常小。
变压吸附制氮机主要由A、B二只装有碳分子筛的吸附塔和控制系统组成。当压缩空气(压力一般为0.8MPa)从下至上通过A塔时,氧气、二氧化碳和水分被碳分子筛所吸附,而氮气则被通过并从塔顶流出。当A塔内分子筛吸附饱和时便切换到B塔进行上述吸附过程并同时对A塔分子筛进行再生。所谓再生,即将吸附塔内气体排至大气从而使压力迅速降低至常压,使分子筛吸附的氧气、二氧化碳和水分从分子筛内释放出来的过程。