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工业制氮机，您了解多少？
2024/1/31
制氮机，是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。工业上应用的制氮机，根据分类方法的不同，可以分为三种，即低温精馏法(深冷空分法)、分子筛空分法(PSA)和薄膜渗透法(膜空分法)。本文以分子筛空分法(PSA)作为重点讨论。
|PSA制氮原理：
制氮机是按变压吸附技术设计、制造的氮气制取设备。制氮机以优良进口碳分子筛(CMS)为吸附剂，采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。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，获得所需高纯度的氮气。
|PSA制氮机技术指标：
入口温度：≤40℃（需配冷干机）
最低使用压力：0.5MPa
常压露点：-40~-70℃/ctd
氮气纯度：95-99.999%
平均再生耗气量：≤5%
环境温度：5~40℃
切换周期：45-60S
电压/频率：220V/50HZ
|工作流程
1、不等势均压：
吸附塔A工作50秒后，碳分子筛趋近于饱和，进入2秒不等式均压（阀门V2,V3、V9,V10，全部关闭），吸附塔A的高压半成品氮气通过V7，V4进入吸附塔B，使两个吸附塔气压一致，均压后阀门全部关闭。
2、A塔吸附,B塔不吸附：
压缩空气从进出气阀V3打开（阀门V3与V4、阀门V5与V6运行时都只开一个，或同时关闭）经过管道进入吸附塔A升压预吸附，开始制氮过程及打开阀门V5输送成品氮气进储气罐。
3、B塔吸附，A塔解吸：
阀门V4，V10打开压缩空气进入吸附塔B，开始吸附工作，阀门V6，V9延时打开将氮气送入储气罐。同时，阀门V1打开将A塔的杂气排入大气（塔顶部微量氮气反吹杂气），直至B塔完成吸附，全部阀门关闭进入均压状态。
|制氮机的选型方法
空氮比：指要产生多少m³/H的氮气，消耗多少m³/H的空气？（注：以上指空氮比根据不同的厂家碳分子筛的性能和数据不一样，仅供参考。）
PS：客户需要车间需要50m³/H的氮气，纯度99.9%，则需要配多大的空压机？
计算：Q=50*4.0=200m³/H=3.33m³/min，通过此流量可以选相关的空压机设备。
注明：对于99.999%纯度的，空氮比为1:8，考虑到整个系统经济性问题，我司建议200m³/h以下流量可以制氮主机一步法匹配，200m³/h以上的建议先将氮气通过PSA变压吸附制氮机将气体纯度到99.9%，再通过纯化装置将气体纯化到99.999%。
|PSA制氮原理：
制氮机是按变压吸附技术设计、制造的氮气制取设备。制氮机以优良进口碳分子筛(CMS)为吸附剂，采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。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，获得所需高纯度的氮气。
|PSA制氮机技术指标：
入口温度：≤40℃（需配冷干机）
最低使用压力：0.5MPa
常压露点：-40~-70℃/ctd
氮气纯度：95-99.999%
平均再生耗气量：≤5%
环境温度：5~40℃
切换周期：45-60S
电压/频率：220V/50HZ
|工作流程
1、不等势均压：
吸附塔A工作50秒后，碳分子筛趋近于饱和，进入2秒不等式均压（阀门V2,V3、V9,V10，全部关闭），吸附塔A的高压半成品氮气通过V7，V4进入吸附塔B，使两个吸附塔气压一致，均压后阀门全部关闭。
2、A塔吸附,B塔不吸附：
压缩空气从进出气阀V3打开（阀门V3与V4、阀门V5与V6运行时都只开一个，或同时关闭）经过管道进入吸附塔A升压预吸附，开始制氮过程及打开阀门V5输送成品氮气进储气罐。
3、B塔吸附，A塔解吸：
阀门V4，V10打开压缩空气进入吸附塔B，开始吸附工作，阀门V6，V9延时打开将氮气送入储气罐。同时，阀门V1打开将A塔的杂气排入大气（塔顶部微量氮气反吹杂气），直至B塔完成吸附，全部阀门关闭进入均压状态。
|制氮机的选型方法
空氮比：指要产生多少m³/H的氮气，消耗多少m³/H的空气？（注：以上指空氮比根据不同的厂家碳分子筛的性能和数据不一样，仅供参考。）
PS：客户需要车间需要50m³/H的氮气，纯度99.9%，则需要配多大的空压机？
计算：Q=50*4.0=200m³/H=3.33m³/min，通过此流量可以选相关的空压机设备。
注明：对于99.999%纯度的，空氮比为1:8，考虑到整个系统经济性问题，我司建议200m³/h以下流量可以制氮主机一步法匹配，200m³/h以上的建议先将氮气通过PSA变压吸附制氮机将气体纯度到99.9%，再通过纯化装置将气体纯化到99.999%。
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