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小型液氮機的工作原理一起來了解一下

更新時間:2022-04-14      點擊次數:1679
       小型液氮機利用一種叫作碳分子篩的吸附劑對氮、氧的選擇性吸附,把空氣中的氮分離出來。碳分子篩對氮、氧的分離作用主要是基于氮、氧分子在分子篩表面的擴散速率不同,較小直徑的氧分子擴散較快,較多地進入分子篩固相;較大直徑的氮分子擴散較慢,較少進入分子篩固相,這樣,氮在氣相中得到富集。
  一段時間后,分子篩對氧的吸附達到一定程度,通過減壓,被碳分子篩吸附的氣體被釋放出來,分子篩也就完成了再生。這是基于分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特點。變壓吸附制氮設備通常使用二個并聯的吸附器,交替進行加壓吸附和減壓再生,操作循環周期約2分鐘。
  以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑,小型液氮機運用變壓吸附原理,利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發展起來的一種新的制氮技術。與傳統制氮法相比,它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快(15~30分鐘)、能耗低,產品純度可在較大范圍內根據用戶需要進行調節,操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點,故在1000Nm3/h以下制氮設備中頗具競爭力,越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎,PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的方法。
  小型液氮機是一種傳統的制氮方法,已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料,經過壓縮、凈化,再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸點不同(在1大氣壓下,前者的沸點為-183℃,后者的為-196℃),通過液空的精餾,使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮設備復雜、占地面積大,基建費用較高,設備一次性投資較多,運行成本較高,產氣慢(12~24h),安裝要求高、周期較長。綜合設備、安裝及基建諸因素,3500Nm3/h以下的設備,相同規格的PSA裝置的投資規模要比深冷空分裝置低20%~50%。深冷空分制氮裝置宜于大規模工業制氮,而中、小規模制氮就顯得不經濟。
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