高可靠性,低運行成本和長使用壽命是南京賽虎工業(yè)制氮設(shè)備的標致特征,為用戶帶來長久的經(jīng)濟效益。同時設(shè)備還具有以下特點:
1. 市場上的系統(tǒng)配置,保證設(shè)備的穩(wěn)定性和長久性;
2. 運行成本低;
3. 自動化程度高,設(shè)備自動運行,無人值守;
4. 可根據(jù)用氣量自動調(diào)整設(shè)備的運行狀態(tài),實現(xiàn)自動卸載或重新自動啟動功能;寬泛的輸出負荷調(diào)節(jié)能力,范圍為:0-99%;
5. 為用戶提供人機界面, 反應(yīng)任程點上運行姿態(tài),實現(xiàn)控制直觀視覺化、簡單化;
6. 按照標準狀態(tài)(0℃,1atm)計量提供最足量高品質(zhì)氮氣;
7. 采用西門子PLC,預(yù)留R485通訊接口,流量、純度、壓力、露點及故障報警等數(shù)據(jù)可通過標準MODBUS通訊協(xié)議進入用戶DCS,實現(xiàn)運行參數(shù)的實時監(jiān)控,并能對PSA制氮機組系統(tǒng)故障報警進行緊急停機;
8. 氮氣純度的在線分析、顯示,氧含量信號輸出(4-20mA);
9. 過濾器自動排污,過濾器差壓指示,下配無損自動排污閥,同時有信號反饋到PLC,對堵塞等故障發(fā)出報警,以便及時處理;
10. 靈活的設(shè)計以滿足不同客戶的特定氮氣需求;
11. 不合格氮氣的自動放空功能,保證進入終端用氣點的氮氣99%達標;
12. 中、小型裝置撬裝式/箱式一體化設(shè)計, 方便運輸和安裝;
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,就可以達到連續(xù)分離氣體混合物的目的。因為吸附與解吸過程是通過壓力變化實現(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,自動化程度高,操作簡單、運行成本低,投資省的特點。
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分子篩實物圖 | 分子篩放大2000倍電子顯微鏡圖 |
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,壓縮空氣中有顆粒、油及水,他們對分子篩造成傷害,也使分子篩軟化然后粉化,中毒(進油),進而使設(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)計空氣凈化系統(tǒng),輔以根本的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,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。變壓吸附制氮的動力學(xué)原理如右圖:

變壓吸附制氮的四個步驟
為了獲得連續(xù)的氮氣,一般采用兩個吸附塔進行交替吸附和再生,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)潔凈的壓縮空氣進入A塔底端經(jīng)碳分子篩向出口端流動時,O2、CO2和H2O被吸附, 產(chǎn)品氮氣由吸附塔出口流出。
均壓 經(jīng)一段時間后(大約1分鐘),A塔內(nèi)的碳分子篩吸附飽和。這時,A塔自動停止吸附,并對B塔進行一個短暫的均壓過程,從而迅速提高B塔壓力并達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,實現(xiàn)分子篩的解吸再生。
吹掃 為了使分子篩再生,以氮氣緩沖罐內(nèi)的合格氮氣對A塔進行逆流吹掃。
以上過程是通過壓力變化來實現(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, 潔凈的壓縮空氣進入吸附塔進行氧、氮分離,得到合格的氮氣,其流程包含:
空氣壓縮: 在一定的壓力下,變壓吸附才能達到的吸附效果,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和離心機,由于螺桿壓縮機分為兩類,即有油潤滑和無油潤滑型,而考慮到無油螺桿機過高的價格,目前通常選用噴油螺桿機。 由于分子篩為微孔狀顆粒,壓縮空氣中攜帶的油過多,則會造成微孔堵塞,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,是保證系統(tǒng)正常運行的關(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、吸干機等), 通過降溫除去油水, 達到保護分子篩的目的。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行的關(guān)鍵因素之一。
變壓吸附制氮:是整個過程的核心和技術(shù)關(guān)鍵點,敘述如前。
變壓吸制氮流程圖示如下:

變壓吸附制氮特點
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壓力變化,特別是降壓時更敏感的特點,造成分子篩粉化,使分子篩減少,當(dāng)然產(chǎn)量就下降,同時粉化后的分子篩可能進入后面的管路系統(tǒng),造成氣動閥門密封面的損害,進而造成系統(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)驗積累;
2. 特殊的防止分子篩粉化工藝;
3. 選用經(jīng)過實踐檢驗的進口分子篩;
4. 高品質(zhì)的空氣壓縮及凈化系統(tǒng);
南京賽虎工業(yè)提供的設(shè)備具有多年的技術(shù)及經(jīng)驗,配套設(shè)備選型高品質(zhì),為優(yōu)勢技術(shù)實現(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)濟損失,同時也避免了設(shè)備故障帶來的維修煩惱。
技術(shù)指標
氮氣產(chǎn)量:5~3000Nm³/h
氮氣純度:95%~99.9995%
氮氣壓力:0.1~0.8Mpa(可調(diào))
露點:-40℃或-60℃
備注:詳細技術(shù)資料請向我公司銷售部索取。
江蘇空分科技裝備制造有限公司是一家專業(yè)從事設(shè)計制造制氮機、制氧機、PSA制氮機、工業(yè)制氮機、食品制氮機、變壓吸附制氮機、吸附式干燥機、VPSA制氧機、醫(yī)藥制氮機、變壓吸附制氧機、微熱吸附式干燥機、無熱吸附式干燥機、、膜分離制氮機、膜分離制氮機廠家的生產(chǎn)企業(yè)。