1 前言

使用變壓吸附技術(shù)從空氣中提取氮，小規(guī)模已廣泛地分布于該用戶(hù)。制氮機(jī)廠家空氣為原料，以?xún)?yōu)質(zhì)碳分子篩為吸附劑，運(yùn)用變壓吸附原理(PSA)，利用充滿(mǎn)微孔的分子篩，對(duì)空氣進(jìn)行選擇性吸附，以達(dá)到氧氮分離的目的。制氮機(jī)按變壓吸附技術(shù)設(shè)計(jì)、制造的氮?dú)獍l(fā)生設(shè)備。在2000Nm3 / h的能力，比低溫更有吸引力，氮已經(jīng)成為市場(chǎng)的主流，它不僅生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便的操作，產(chǎn)品純度可在一定范圍內(nèi)從幾十到幾千方的規(guī)模調(diào)整和規(guī)?？梢匀我膺x擇。制氮機(jī)按變壓吸附技術(shù)設(shè)計(jì)、制造的氮?dú)獍l(fā)生設(shè)備。

2 工藝介紹

　　以空氣為原料，變壓吸附制氮技術(shù)是在常溫下可以利用O2和N2在吸附劑上的吸附反應(yīng)速率的差異或吸附環(huán)境容量進(jìn)行不同，采用在高壓下通過(guò)吸附，低壓下解吸實(shí)驗(yàn)原理來(lái)制備的。根據(jù)企業(yè)不同工作性能的吸附劑，制氮的機(jī)理也不相同。 目前主要變壓吸附制氮采用碳分子篩（CMS）和沸石分子篩（MS）兩種信息技術(shù)。 碳分子篩制氮（CMS）是利用碳分子篩對(duì)O2和N2吸附數(shù)據(jù)速率以及不同的原理來(lái)分離N2的。碳分子篩是一種非極性運(yùn)輸速度達(dá)到分離型吸附劑，通常以煤為原料，以紙張或焦油為粘結(jié)劑加工制作而成。它之所以我們能對(duì)氧氮分離主要是一個(gè)基于學(xué)習(xí)氧氣和氮?dú)庠谔挤肿雍Y上的擴(kuò)散發(fā)展速率選擇不同（35時(shí)擴(kuò)散過(guò)程速率，O2為6.210-5，N2為2.010-6），氧氣在碳分子篩上的擴(kuò)散傳播速度明顯大于氮?dú)獾臄U(kuò)散運(yùn)動(dòng)速度，使得碳分子篩優(yōu)先考慮吸附提供氧氣，而氮?dú)飧患诓晃较嘀?，從而在這種吸附塔流出問(wèn)題得到提高產(chǎn)品研究氮?dú)狻?/p>

碳分子篩制氮一般都是采用2個(gè)吸附塔，原料成本壓縮中國(guó)空氣系統(tǒng)經(jīng)過(guò)冷干機(jī)除去這些氣體中的水分和微量油進(jìn)入床層，O2等雜質(zhì)含量迅速增加吸附在床層上，N2得以實(shí)現(xiàn)分離在吸附塔出口能力得到，吸附時(shí)間結(jié)束后經(jīng)過(guò)均壓和真空解吸行為或者常壓解吸，使吸附劑的雜質(zhì)組分脫除再生，2個(gè)塔循環(huán)不斷交替出現(xiàn)吸附再生。真空解吸條件或者常壓解吸再生的目的不僅是為了往復(fù)利用生物吸附劑。真空法較常壓法能耗高，但產(chǎn)品氣純度高。實(shí)際中這兩種解吸各種方法方面都在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，不過(guò)就是為了能夠降低建筑能耗，真空解吸操作方式已經(jīng)逐漸開(kāi)始減少。碳分子篩由于技術(shù)能得到普氮，純度要求小于99.99%時(shí)相對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。 沸石分子篩制氮（MS）是利用我國(guó)沸石分子篩對(duì)O2和N2吸附設(shè)備容量分析不同的原理來(lái)分離N2的。沸石分子篩是人工智能合成的硅鋁酸鹽晶體，加熱到一定文化程度就會(huì)失去結(jié)晶水得到的，它由離子孔穴和帶負(fù)電荷的硅鋁骨格所結(jié)構(gòu)。

它之所以這樣能對(duì)氧氮分離主要是學(xué)生基于非極性的O2和N2受到一些極性信號(hào)分子的影響因素產(chǎn)生偶極，而O2和N2分子的誘導(dǎo)偶極與吸附劑之間固有的極性偶極具有吸附功能作用，在等溫條件下分子篩表面吸附N2量大于O2，從而在最大吸附相解吸效率得到N2產(chǎn)品氣，產(chǎn)品氣壓力低，使用時(shí)需要在自己加壓故能耗水平較高。 MS制氮，原料直接壓縮導(dǎo)致空氣質(zhì)量經(jīng)過(guò)干燥器嚴(yán)格有效脫除水分和CO2，然后再逐步進(jìn)入MS分子篩床層，N2迅速成為吸附在床層上，O2等雜質(zhì)控制作為其中吸附工業(yè)廢氣排空，吸附試驗(yàn)結(jié)束后經(jīng)過(guò)管理真空解吸，得到提升產(chǎn)品N2。