PSA变压吸附制氮(无需“加液”)利用氮气与其它气体分子在分子筛中的吸附能力差异,形成浓度差异的积累,在分子筛柱末端产出高纯度氮气。同时利用两根分子筛柱,一根吸附的同时引出一部分产品气为另一根解析,实现分子筛在线再生,整体表现即为仪器持续输出高纯氮气。
这类发生器可根据需要,调节氮气的纯度和流量,可生产99.999%的氮气产品,流量可从几百毫升到几十升到几立方每分钟,纯度大小配置灵活,可根据每个需求具体定制,适用于各种气相色谱检测器。
如上所述,采用PSA变压吸附制氮技术的氮气发生器优于采用电化学分离法和物理吸附法以及中空纤维膜法的氮气发生器。它可以应用于国内外各种不同类型的气相色谱仪用作载气,是一款性能优良,维护方便的新一代氮气发生器,具有世界水平。
变压吸附制氮是以空气为原料,用碳分子筛作吸附剂,利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性,运用变压吸附原理(加压吸附,减压解吸并使分子筛再生)而在常温使氧和氮分离制取氮气。
变压吸附制氮与深冷空分制氮相比,具有显著的特点:吸附分离是在常温下进行,工艺简单,设备紧凑,占地面积小,开停方便,启动迅速,产气快(一般在30min左右),能耗小,运行成本低,自动化程度高,操作维护方便,撬装方便,无须专门基础,产品氮纯度可在一定范围内调节,产氮量≤2000Nm3/h。但到2017年为止,除美国空气用品公司用PSA制氮技术,无须后级纯化能工业化生产纯度≥99.999%的高纯氮外(进口价格很高),国内外同行一般用PSA制氮技术只能制取氮气纯度为99.9%的普氮(即O2≤0.1%),个别企业可制取99.99%的纯氮(O2≤0.01%),纯度更高从PSA制氮技术上是可能的,但制作成本太高,用户也很难接受,所以用非低温制氮技术制取高纯氮还必须加后级纯化装置。
膜法空分制氮的优点
(1)能耗低:超细化的中空纤维膜具有极高的分离性能和很大的比表面积,制氮的氮气回收率极高,比其它空分技术制氮的能耗要少15~25%。
(2)可靠性高:中空纤维膜制氮系统不象其它空分设备,没有移动的部件,静态运行,只需甚少***,连续运行安全可靠。
(3)寿命长:使用寿命可达6-8年以上。
(4)技术可靠:有数千套设备在世界各地运行,使用效果良好。
(5)操作弹性大:若需增加氮气产量,只需增加膜分离器即可,这是其它技术所的,此外、采用膜分离技术生产氮气时,产品气的浓度与产气量是连续可调的。
(6)体积小、重量轻:由于膜分离系统结构紧凑,故不需基建***,安装费用低。
(7)低:膜分离过程可以将氧气和水蒸气同时分离出去,所以氮气产品的低。
(8)瞬间启动:开停车既方便又迅速,操作简便。
(9)自动化程度高:产品气的浓度和产量、温度和压力按要求均可以自动控制。
(10)对环境无要求:因无明火操作,可在恶劣工况、有气氛下工作。
(11) 按客户要求设计,以满足客户不同要求.
膜空分制氮原理:当混和气体在膜两边压差的***下,渗透速度相对性快的气体,似水、氡气、氦气、二氧化碳等通过膜后,在膜的渗透侧被聚集,而渗透速度相对性比较慢的气体,如氮气等气体则被停留在膜的侧被聚集,进而做到混和气体分离出来的目地。制氮机的制氢空分制氮原理不但能够 造成氮气,还能够造成液氮,达到液氮生产加工的规定,能够 存储在液氮储存罐中。当间断性氮气装车或空气分离机器设备被修补时,液氮存储在储存罐中。进到空调蒸发器后,将其加温并送进商品氮气管道,以达到加工工艺设备的氮气要求。氮气(N2)是一种没有颜色、无气味、无臭的可塑性气体,相对密度为1.2508kg/m3,溶点为-209.86℃,熔点为-195.8℃,稍溶解水和酒精,物理性质不活跃性。
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