一、工作原理
制氮機(jī)是根據(jù)變壓吸附原理，采用高品質(zhì)的碳分子篩作為吸附劑，在一定的壓力下，從空氣中制取氮?dú)?。?jīng)過(guò)純化干燥的壓縮空氣，在吸附器中進(jìn)行加壓吸附、減壓脫附。由于空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，氧在碳分子篩微孔中擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于氮，氧被碳分子篩優(yōu)先吸附，氮在氣相中被富集起來(lái)，形成成品氮?dú)?。然后?jīng)減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)再生。一般在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)吸附塔，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，通過(guò)PLC程序控制器控制氣動(dòng)閥的啟閉，使兩塔交替循環(huán)，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)氮?dú)庵康摹?/p>
二、系統(tǒng)流程
整套系統(tǒng)由以下部件組成：壓縮空氣凈化組件、空氣儲(chǔ)罐、氧氮分離裝置、氮?dú)饩彌_罐。
1、壓縮空氣凈化組
空氣壓縮機(jī)提供的壓縮空氣首先通入壓縮空氣凈化組件中，壓縮空氣先由管道過(guò)濾器除去大部分的油、水、塵，再經(jīng)冷凍干燥機(jī)進(jìn)一步除水、精過(guò)濾器除油、除塵，并由在緊隨其后的超精過(guò)濾器進(jìn)行深度凈化。根據(jù)系統(tǒng)工況，特別設(shè)計(jì)了一套壓縮空氣除油器，用來(lái)防止可能出現(xiàn)的微量油滲透，為碳分子篩提供充分保護(hù)。設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目諝鈨艋M件確保了碳分子篩的使用壽命。經(jīng)本組件處理后的潔凈空氣可用于儀表空氣。
2、空氣儲(chǔ)罐
空氣儲(chǔ)罐的作用是：降低氣流脈動(dòng)，起緩沖作用;從而減小系統(tǒng)壓力波動(dòng)，使壓縮空氣平穩(wěn)地通過(guò)壓縮空氣凈化組件，以便充分除去油水雜質(zhì)，減輕后續(xù)PSA氧氮分離裝置的負(fù)荷。同時(shí)，在吸附塔進(jìn)行工作切換時(shí)，它也為PSA氧氮分離裝置提供短時(shí)間內(nèi)迅速升壓所需的大量壓縮空氣，使吸附塔內(nèi)壓力很快上升到工作壓力，保證了設(shè)備可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。
3、氧氮分離裝置
裝有專(zhuān)用碳分子篩的吸附塔共有A、B兩只。當(dāng)潔凈的壓縮空氣進(jìn)入A塔入口端經(jīng)碳分子篩向出口端流動(dòng)時(shí)，O2、CO2和H2O被其吸附，產(chǎn)品氮?dú)庥晌剿隹诙肆鞒觥＝?jīng)一段時(shí)間后，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，壓縮空氣流入B塔進(jìn)行吸氧產(chǎn)氮，對(duì)并A塔分子篩進(jìn)行再生。分子篩的再生是通過(guò)將吸附塔迅速下降至常壓脫除已吸附的O2、CO2和H2O來(lái)實(shí)現(xiàn)的。兩塔交替進(jìn)行吸附和再生，完成氧氮分離，連續(xù)輸出氮?dú)?。上述過(guò)程均由可編程序控制器(PLC)來(lái)控制。當(dāng)出氣端氮?dú)饧兌却笮≡O(shè)定值時(shí)，PLC程序作用，自動(dòng)放空閥門(mén)打開(kāi)，將不合格氮?dú)庾詣?dòng)放空，確保不合格氮?dú)獠涣飨蛴脷恻c(diǎn)。氣體放空時(shí)利用消音器消聲使噪聲小于75dBA。
4、氮?dú)饩彌_罐
氮?dú)饩彌_罐用于均衡從氮氧分離系統(tǒng)分離出來(lái)的氮?dú)獾膲毫图兌龋ＷC連續(xù)供給氮?dú)夥€(wěn)定。同時(shí)，在吸附塔進(jìn)行工作切換后，它將本身的部分氣體回充吸附塔，一方面幫助吸附塔升壓，另外也起到保護(hù)床層的作用，在設(shè)備工作過(guò)程中起到極重要的工藝輔助作用。
三、技術(shù)指標(biāo)
流量：3-3000Nm³/h
純度：95%-99.999%
露點(diǎn)：≤-40℃
壓力：≤0.6Mpa(可調(diào))
四、技術(shù)特點(diǎn)
1.合理的內(nèi)部構(gòu)件，氣流分布均勻，減輕氣流高速?zèng)_擊。
2.完善的流程設(shè)計(jì)，最優(yōu)的使用效果。
3.獨(dú)特的分子篩保護(hù)措施，延長(zhǎng)碳分子篩的使用壽命。
4.智能聯(lián)鎖不合格氮?dú)馀趴昭b置，保證產(chǎn)品氮?dú)赓|(zhì)量。
5.可選配氮?dú)庋b置流量，純度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
6.操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人運(yùn)行。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
電子工業(yè)：半導(dǎo)體及電子元件生產(chǎn)的氮?dú)獗Ｗo(hù)。
熱處理：光亮退火，保護(hù)加熱，粉末冶金機(jī)磁性材料燒結(jié)等。
食品工業(yè)：配置除菌過(guò)濾器，可用于充氮包裝，糧食儲(chǔ)藏，蔬果保鮮，酒類(lèi)和保存。
化學(xué)工業(yè)：氮?dú)飧采w，置換，清洗，壓力輸送，化學(xué)反應(yīng)攪動(dòng)，化纖生產(chǎn)保護(hù)等。
石油天然氣工業(yè)：石油煉制，容器機(jī)管路充氮吹掃盒檢漏。注氮采油。
醫(yī)藥工業(yè)：中西藥充氮儲(chǔ)藏，充氮藥材氣動(dòng)傳送等。
電纜行業(yè)：交聯(lián)電纜生產(chǎn)保護(hù)氣。
其他：冶金工業(yè)，橡膠工業(yè)，航天工業(yè)等。
純度、流量、壓力穩(wěn)定可調(diào)，滿足不同客戶(hù)的需要。
