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专注氢气发生器、氮气发生器、空气发生器、氢空一体机,氮氢空三气一体机、样品前处理SPE装置、氮吹仪、色谱消耗品的研发与生产。

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实验室高纯度PSA制氮流程分享
文章来源:      发布时间:2021/12/15 16:21:25     浏览量:293

  氮气主要来自空气中,因为空气中重要组成成分占79%,氧气占有20.9%,氮气正常大气压下是无色无味的气体,沸点是-195.8摄氏度,使用的时候化学性质非常稳定,因此大量使用于冶金、化工、煤炭、食品、医药、科研等行业中。

  PSA制氮具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15~30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点。在1000Nm3/h以下的中、小型氮气用户应用广泛,PSA制氮已成为中、小型氮气用户的常见方法。PSA制氮机属于现场制取氮气,采用的是空气压缩机提供空气为原料制作纯氮气,纯度范围在95%-99.999%,氮气成本比较低、只消耗电力,不受交通限制,维护简单。

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XYNP系列PSA氮气发生器


  PSA制氮工艺流程:

  左吸:空气经空压机压缩后,经过除尘、除油、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为左吸,持续时间为几十秒。

  均压:左吸过程结束后,左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通,使两塔压力达到均衡,这个过程称之为均压,持续时间为2~3秒。

  右吸:均压结束后,压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入右吸附塔,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为右吸,持续时间为几十秒。

  解析:同时左吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中,此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。

  反吹:为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中,氮气通过一个常开常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔,把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹,它与解吸是同时进行的。右吸结束后,进入均压过程,再切换到左吸过程,一直循环进行下去。

  PSA制氮工艺流程正常运行,需注意以下几点:

  1.空气压缩机

  将首先安装C类过滤器。为了防止油烟进入压缩空气,空气压缩机的低压运行时间一般应不超过30分钟,并应进行排烟风机的运行和维护。有条件的企业可以增加排风扇的备用并联锁。循环水的质量必须得到良好管理。有条件的实验室氮气发生器企业可以使用软化水,并在压缩机循环水管上安装防垢设备,以减慢或减少水垢和污泥的沉积。油冷却需要双重油冷却。并且可以在线切换。

  2.预冷装置

  有条件的企业应尝试准备两台冷冻干燥机,一台是WCD系列传统冷冻干燥机,另一台是WAD系列节能环保冷冻干燥机,否则当分子筛出口二氧化碳浓度增加时,该干燥机将停止运转。

  3.纯化

  分子筛的进气操作应缓慢而稳定,以防止气流冲击氮气发生器的床,从而使分子筛粉化到塔中并造成危害。如果分子筛气动阀有问题,将导致空气分离条件发生波动并关闭。

  4.增压器

  建议使用带气囊的机油压力容器或辅助油泵来连接膨胀机。一旦停止,辅助油泵将通过惯性驱动旋转,这可以满足膨胀机停止时的润滑要求。油泵的启动状态通常具有密封气体压力,并且无论联锁状态还是独立状态,油泵都应具有密封气体压力启动状态联锁。

  5.储液罐

  通常,将大气储罐的压力控制在约10KPa。由于隔热效果差,液体回收或回液导致大量蒸发,排气管道较细,容易在储罐内产生高压;注意排气阀处于事故状态无论是气体截止阀,以免排气阀由于设计或安装错误而在事故状态下关闭,从而导致储罐内过压。


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