西斯制氮設(shè)備特點(diǎn)，變壓吸附制氮原理、步驟及流程

　　高可靠性，低運(yùn)行成本和長使用壽命是西斯制氮設(shè)備的標(biāo)致特征，為用戶帶來長久的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)設(shè)備還具有以下特點(diǎn)：

　　1. 市場上高端的系統(tǒng)配置，保證設(shè)備的穩(wěn)定性和長久性;

　　2. 運(yùn)行成本低;

　　3. 自動(dòng)化程度高，設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，無人值守;

　　4. 可根據(jù)用氣量自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸載或重新自動(dòng)啟動(dòng)功能;寬泛的輸出負(fù)荷調(diào)節(jié)能力，范圍為：0-100%;

　　5. 為高端用戶提供人機(jī)界面， 反應(yīng)任一流程點(diǎn)上運(yùn)行姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)控制直觀視覺化、簡單化;

　　6. 按照標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃，1atm)計(jì)量提供足量高品質(zhì)氮?dú)?

　　7. 采用西門子PLC，預(yù)留R485通訊接口，流量、純度、壓力、露點(diǎn)及故障報(bào)警等數(shù)據(jù)可通過標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊協(xié)議進(jìn)入用戶DCS，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并能對(duì)PSA制氮機(jī)組系統(tǒng)故障報(bào)警進(jìn)行緊急停機(jī);

　　8. 氮?dú)饧兌鹊脑诰€分析、顯示，氧含量信號(hào)輸出(4-20mA);

　　9. 過濾器自動(dòng)排污，過濾器差壓指示，下配無損自動(dòng)排污閥，同時(shí)有信號(hào)反饋到PLC，對(duì)堵塞等故障發(fā)出報(bào)警，以便及時(shí)處理;

　　10. 靈活的設(shè)計(jì)以滿足不同客戶的特定氮?dú)庑枨?

　　11. 不合格氮?dú)獾淖詣?dòng)放空功能，保證進(jìn)入終端用氣點(diǎn)的氮?dú)?00%達(dá)標(biāo);

　　12. 中、小型裝置撬裝式/箱式一體化設(shè)計(jì)， 方便運(yùn)輸和安裝;

　　變壓吸附制氮原理

　　變壓吸附基本原理是利用吸附劑對(duì)吸附質(zhì)在不同壓力下有不同的吸附容量，并且在一定壓力下對(duì)被分離的氣體混合物各組分又有選擇吸附的特性。在吸附劑選擇吸附的條件下，加壓吸附除去原料氣中的雜質(zhì)組分，減壓脫出這些雜質(zhì)而使吸附劑獲得再生。因此，一般采用兩個(gè)吸附塔，循環(huán)交替的變換所組合的各吸附塔壓力，就可以達(dá)到連續(xù)分離氣體混合物的目的。因?yàn)槲脚c解吸過程是通過壓力變化實(shí)現(xiàn)的，故該工藝稱作變壓吸附(PRESSURE SWING ADSOPTION，簡稱PSA)。變壓吸附制氮是一種常溫空氣分離技術(shù)，和傳統(tǒng)深冷空分相比，具有工藝流程簡單，設(shè)備制造安裝容易，適應(yīng)性廣，自動(dòng)化程度高，操作簡單、運(yùn)行成本低，投資省的特點(diǎn)。

　　變壓吸附制氮的核心是碳分子篩，如上圖所示，是多孔的碳基材料，在變壓吸附的過程中(大約1分鐘)經(jīng)歷加壓、減壓，特別是減壓的情況下，更容易造成分子篩粉化。因此，如何防止分子篩粉化就是變壓吸附制氮的核心技術(shù)。同時(shí)，壓縮空氣中有顆粒、油及水，他們對(duì)分子篩造成傷害，也使分子篩軟化然后粉化，中毒(進(jìn)油)，進(jìn)而使設(shè)備的流量、純度下降， 給安全生產(chǎn)帶來巨大隱患…

　　所以選用高效、可靠的碳分子篩，合理設(shè)計(jì)空氣凈化系統(tǒng)，輔以根本的先進(jìn)的防止碳分子篩粉化工藝和技術(shù)，才能保證分子篩的長久壽命，保持設(shè)備長期低成本的使用，節(jié)約每一份運(yùn)行成本。

　　一般地，在吸附平衡情況下，任何一種吸附劑在吸附同一氣體時(shí)，氣體壓力越高，則吸附劑的吸附量越大。反之，壓力越低，則吸附量越小。變壓吸附制氮的動(dòng)力學(xué)原理如右圖：

　　變壓吸附制氮的四個(gè)步驟

　　為了獲得連續(xù)的氮?dú)?，一般采用兩個(gè)吸附塔進(jìn)行交替吸附和再生，完整的變壓吸附過程為：

　　吸附 裝有碳分子篩的吸附塔共有A、B二塔。當(dāng)潔凈的壓縮空氣進(jìn)入A塔底端經(jīng)碳分子篩向出口端流動(dòng)時(shí)，O2、CO2和H2O被吸附， 產(chǎn)品氮?dú)庥晌剿隹诹鞒觥?/p>

　　均壓 經(jīng)一段時(shí)間后(大約1分鐘)，A塔內(nèi)的碳分子篩吸附飽和。這時(shí)，A塔自動(dòng)停止吸附，并對(duì)B塔進(jìn)行一個(gè)短暫的均壓過程，從而迅速提高B塔壓力并達(dá)到提高制氮效率的目的。所謂均壓，就是將兩塔連通，使一只塔(待解吸塔)的氣體流向另一只塔(待吸附塔)，最終達(dá)到兩塔的氣體壓力基本均衡。

　　解吸 均壓完成后，A塔通過底端出氣口繼續(xù)排氣，將吸附塔迅速下降至常壓，從而脫除已吸附的O2、CO2、H2O，實(shí)現(xiàn)分子篩的解吸再生。

　　吹掃 為了使分子篩徹底再生，以氮?dú)饩彌_罐內(nèi)的合格氮?dú)鈱?duì)A塔進(jìn)行逆流吹掃。

　　以上過程是通過壓力變化來實(shí)現(xiàn)的，因此該工藝稱為變壓吸附(Pressure Swing Adsorption ， 簡稱PSA)。

　　變壓吸附制氮流程

　　壓縮機(jī)提供的壓縮空氣， 經(jīng)過空氣系統(tǒng)凈化處理， 潔凈的壓縮空氣進(jìn)入吸附塔進(jìn)行氧、氮分離，得到合格的氮?dú)猓淞鞒贪?/p>

　　空氣壓縮： 在一定的壓力下，變壓吸附才能達(dá)到佳的吸附效果，因此，環(huán)境空氣必須經(jīng)過壓縮;通常采用的是螺桿壓縮機(jī)和離心機(jī)，由于螺桿壓縮機(jī)分為兩類，即有油潤滑和無油潤滑型，而考慮到無油螺桿機(jī)過高的價(jià)格，目前通常選用噴油螺桿機(jī)。 由于分子篩為微孔狀顆粒，壓縮空氣中攜帶的油過多，則會(huì)造成微孔堵塞，從而降低分子篩效率，影響設(shè)備的產(chǎn)量，而這種損害是不可恢復(fù)的，因此選擇品質(zhì)高，含油量小的空氣壓縮機(jī)，是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。

　　空氣凈化： 由于壓縮空氣中含有水、顆粒、油，這些雜質(zhì)對(duì)分子篩有破壞作用，因此，必須用空氣處理系統(tǒng)(過濾器及冷干機(jī)、吸干機(jī)等)， 通過降溫除去油水， 達(dá)到保護(hù)分子篩的目的。選用高品質(zhì)的空氣處理系統(tǒng)同樣是保證制氮裝置正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。

　　變壓吸附制氮： 是整個(gè)過程的核心和技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，敘述如前。

　　變壓吸附制氮特點(diǎn)

　　變壓吸附的核心—分子篩是多孔的碳基材料，在變壓吸附的循環(huán)過程中(1分鐘)內(nèi)有數(shù)次變化及多孔的碳分子篩本身對(duì)壓力變化，特別是降壓時(shí)更敏感的特點(diǎn)，造成分子篩粉化，使分子篩減少，當(dāng)然產(chǎn)量就下降，同時(shí)粉化后的分子篩可能進(jìn)入后面的管路系統(tǒng)，造成氣動(dòng)閥門密封面的損害，進(jìn)而造成系統(tǒng)停產(chǎn)。因此分子篩的防粉化技術(shù)，成為保證整套系統(tǒng)性能的核心技術(shù)。

　　分子篩的防粉化技術(shù)體現(xiàn)在：

　　1. 多年的經(jīng)驗(yàn)積累;

　　2. 特殊的防止分子篩粉化工藝;

　　3. 選用經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的進(jìn)口分子篩;

　　4. 高品質(zhì)的空氣壓縮及凈化系統(tǒng);

　　西斯氣體提供的制氮設(shè)備具有多年的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，配套設(shè)備選型高品質(zhì)，為優(yōu)勢(shì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)提供物質(zhì)保障，因此，系統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量可靠，具有超長的使用壽命，為用戶帶來長久的經(jīng)濟(jì)性。高品質(zhì)的可靠設(shè)備保證客戶避免因設(shè)備故障帶來的不確定因素，消除可能造成的系統(tǒng)緊急停車產(chǎn)生的無法估量的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也避免了設(shè)備故障帶來的維修煩惱。

　　技術(shù)指標(biāo)

　　氮?dú)猱a(chǎn)量：5~3000Nm3/h

　　氮?dú)饧兌龋?5%~99.9995%

　　氮?dú)鈮毫Γ?.1~0.8Mpa(可調(diào))

　　露點(diǎn)：-40℃或-60℃

　　備注：詳細(xì)技術(shù)資料請(qǐng)向我公司銷售部索取。

　　蘇州西斯氣體設(shè)備有限公司是一家專業(yè)從事設(shè)計(jì)制造制氮機(jī)、制氧機(jī)、PSA制氮機(jī)、工業(yè)制氮機(jī)、食品制氮機(jī)、變壓吸附制氮機(jī)、吸附式干燥機(jī)、VPSA制氧機(jī)、醫(yī)藥制氮機(jī)、變壓吸附制氧機(jī)、制氮設(shè)備、膜分離制氧機(jī)、膜分離制氮機(jī)、制氫機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)。