吸附制氮机(PSA制氮机)是一种通过PSA(Pressure Swing Adsorption,压力摆动吸附)技术制取高纯度氮气的装置。它的工作原理如下:
1. 原料空气过滤:首先,通过空气过滤系统去除进入设备的尘埃、油分、水分等杂质,确保进入设备的空气质量。
2. 压缩空气供给:清洁的压缩空气进入安装有压缩机的系统,增加气体的压力。
3. 空气预冷:高压空气进入冷却器,在制冷剂的作用下,冷却压缩空气,使其达到设定的低温。
4. 分离吸附:低温空气进入吸附塔。吸附塔内填充有特殊的吸附剂,一般为沸石,可以选择性吸附空气中的氧气分子,从而使氮气浓度提高。吸附塔一般有两个,交替工作,以实现连续制取氮气。
5. 减压吸附:当一个吸附塔开始饱和时,通过减小塔内气体压力,将吸附的氧气从吸附剂表面解吸。解吸的氧气通过排气管道排出。
6. 吸附塔再生:当一个吸附塔工作饱和后,需要进行再生。这一步是通过对饱和吸附塔进行抽空,即减小其内部压力,将已吸附的氧气排出,使其恢复吸附能力。
7. 氮气纯化和储存:通过上面的步骤,制取的氮气达到所需纯度后,进入氮气储罐进行储存和使用。
需要注意的是,吸附制氮机的工作过程是一个周期性的、交替进行的过程。当一个吸附塔吸附了一定量的氧气后,需要进行再生,同时另一个吸附塔开始吸附。两个吸附塔的工作周期可以通过控制系统进行调节,以实现持续制取氮气的目的。
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