變壓吸附制氮機(jī)的工藝流程簡介

更新時(shí)間：2025-09-09 點(diǎn)擊次數(shù)：305

　　變壓吸附制氮機(jī)以壓縮空氣為原料，利用碳分子篩對氮、氧的選擇性吸附特性，通過加壓吸附、減壓解吸的循環(huán)過程實(shí)現(xiàn)氮氧分離，其工藝流程可分為以下核心環(huán)節(jié)：

　　一、原料氣預(yù)處理

　　壓縮空氣制備

　　空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮至0.6-0.8MPa，形成高壓氣體原料。

　　多級凈化

　　冷卻除水：壓縮空氣進(jìn)入空氣儲(chǔ)罐自然冷卻，析出液態(tài)水并定期排放。

　　冷凍干燥：通過冷干機(jī)將空氣露點(diǎn)降至2-10℃，去除大部分水蒸氣。

　　精密過濾：經(jīng)三級過濾器(粗濾、精濾、活性炭過濾)去除油分、塵埃及微小顆粒，確保進(jìn)入制氮裝置的空氣含油量≤0.001PPm、塵埃粒徑≤0.01μm。

　　二、變壓吸附制氮機(jī)變壓吸附核心流程

　　采用雙塔并聯(lián)結(jié)構(gòu)(A塔、B塔)，通過PLC控制閥門自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)氣：

　　吸附階段

　　A塔工作：壓縮空氣從A塔底部進(jìn)入，碳分子篩優(yōu)先吸附氧分子(O?)、水蒸氣(H?O)及少量二氧化碳(CO?)，氮?dú)?N?)因擴(kuò)散速率慢，在氣相中富集并從頂部流出，進(jìn)入氮?dú)饩彌_罐。

　　吸附時(shí)間：單塔吸附周期通常為40-60秒，具體取決于原料氣質(zhì)量及氮?dú)饧兌纫蟆?br />

　　均壓階段

　　壓力平衡：A塔吸附飽和前，開啟A、B塔間均壓閥，將A塔內(nèi)高壓氮?dú)鈱?dǎo)入B塔(剛完成解吸)，使兩塔壓力快速均衡(約2-3秒)。

　　效率提升：均壓可回收部分高壓氣體能量，減少壓縮空氣消耗，同時(shí)避免B塔直接加壓對分子篩的沖擊。

　　解吸再生階段

　　A塔解吸：關(guān)閉A塔進(jìn)氣閥，開啟排氣閥，塔內(nèi)壓力迅速降至常壓，被吸附的O?、H?O等氣體脫附并排空。

　　B塔吸附準(zhǔn)備：解吸完成后，B塔已通過均壓升至工作壓力，隨即進(jìn)入吸附階段，形成循環(huán)。

　　吹掃再生(可選)

　　深度再生：為徹底清除分子篩孔隙中的殘留雜質(zhì)，從氮?dú)饩彌_罐引入少量合格氮?dú)?約5%-10%產(chǎn)氣量)，對解吸塔進(jìn)行逆流吹掃，進(jìn)一步降低雜質(zhì)含量。

　　三、氮?dú)夂筇幚砼c輸出

　　純度檢測與控制

　　氮?dú)饩彌_罐內(nèi)氣體經(jīng)氮?dú)夥治鰞x實(shí)時(shí)檢測純度，若純度達(dá)標(biāo)(通常≥95%，可調(diào)至99.999%)，產(chǎn)品閥開啟，氮?dú)膺M(jìn)入儲(chǔ)罐；若不達(dá)標(biāo)，放空閥開啟，氣體排空直至純度恢復(fù)。

　　流量與壓力調(diào)節(jié)

　　通過出口減壓閥、流量計(jì)調(diào)節(jié)氮?dú)廨敵鰤毫?0.1-0.7MPa可調(diào))及流量(3-3000Nm³/h)，滿足不同用戶需求。

　　安全防護(hù)

　　設(shè)備配備安全閥(開啟壓力為工作壓力的1.1-1.15倍)、壓力傳感器及報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測吸附塔壓力，防止超壓運(yùn)行。