制氮機的原理

制氮機是采用氣體分離工藝將空氣中的氮氣和氧氣分離方式制取氮氣。凈化后的合格壓縮空氣由塔底進入吸附塔，并由下向上流經整個塔體。由于吸附塔內裝填滿了CMS(碳分子篩)，CMS（碳分子篩）是經特殊處理的活性炭，它的孔徑在氮氣和氧氣分于直徑范圍內。氣體通過時，由于分子直徑不同，氧分子吸附在CMS表面多于氮分子，大部份氮分子處在游離狀態(tài)，由吸附塔上端流出。經過一段時間后，CMS被所吸附的氧分子飽和，需進行再生，再生是通過降壓解吸實現的。由于CMS在低壓時不能再吸附氣體分子，制氮機，大多數分子在降壓時被排空。這一過程稱為解吸。為達到連續(xù)供氣，一塔處于工作吸附狀態(tài)時；另一塔為再生狀態(tài)狀態(tài)，為下一次的吸附作準備。

變壓吸附原理

任何一種吸附對于同一被吸附氣體（吸附質）來說，在吸附平衡情況下，psa制氮機，溫度越低，壓力越高，吸附量越大。反之，溫度越高，壓力越低，則吸附量越小。如果溫度不變，在加壓的情況下吸附，用減壓（抽真空）或常壓解吸的方法，稱為變壓吸附?？梢姡儔何绞峭ㄟ^改變壓力來吸附和解吸的。

變壓吸附制氮機是以碳分子篩為吸附劑，利用加壓吸附，降壓解吸的原理從空氣中吸附和釋放氧氣，從而分離出氮氣的自動化設備。碳分子篩是一種以煤為主要原料，經過研磨、氧化、成型、碳化并經過特殊的孔型處理工藝加工而成的，表面和內部布滿微孔的柱形顆粒狀吸附劑，呈黑色，其孔型分布如下圖所示：

碳分子篩的孔徑分布特性使其能夠實現O2、N2的動力學分離。這樣的孔徑分布可使不同的氣體以不同的速率擴散至分子篩的微孔之中，小型制氮機，而不會排斥混合氣（空氣）中的任何一種氣體。碳分子篩對O2、N2的分離作用是基于這兩種氣體的動力學直徑的微小差別，3000立方制氮機，O2分子的動力學直徑較小，因而在碳分子篩的微孔中有較快的擴散速率，N2分子的動力學直徑較大，因而擴散速率較慢。壓縮空氣中的水和CO2的擴散同氧相差不大，而氬擴散較慢。最終從吸附塔富集出來的是N2和Ar的混合氣。

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