制氮机系统原理
氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的扩散速率不同,直径较小的气体分子(O2)扩散速率较快,较多的进入碳分子筛微孔,直径较大的气体分子(N2)扩散速率较慢,进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异,导致短时间内氧在吸附相富集,氮在气体相富集,如此氧氮分离,在PSA条件下得到气相富集物氮气。2、紧凑设计可安装于实验台下,避免占有宝贵
分子筛氮气发生器
制氮机系统原理
氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的扩散速率不同,直径较小的气体分子(O2)扩散速率较快,较多的进入碳分子筛微孔,直径较大的气体分子(N2)扩散速率较慢,进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异,导致短时间内氧在吸附相富集,氮在气体相富集,如此氧氮分离,在PSA条件下得到气相富集物氮气。2、紧凑设计可安装于实验台下,避免占有宝贵的实验室空间,降低实验室成本。
碳分子筛对氧和氮在不同压力下某一时间内吸附量的变化差异曲线:
一段时间后,分子筛对氧的吸附达到平衡,根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性,降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附,这一过程为再生。根据再生压力的不同,可分为真空再生和常压再生。常压再生利于分子筛的再生,易于获得高纯度气体。运用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧别离的办法,通称PSA制氮。
变压吸附制氮机(简称PSA制氮机)是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。通常使用两吸附塔并联,由全自动控制系统按特定可编程序严格控制时序,交替进行加压吸附和解压再生,完成氮氧分离,获得所需高纯度的氮气。
碳分子筛(CMS)的动态吸附量和分离系数的性能优劣决定了制氮机的好坏。
制氮机纯度下降的原因和解决方案
对于氮气的纯度高,一般需要达到99.9%~99.99%,即中无氧的要求;制氮机生产氮气能在生产过程中保持恒压供给,以保证生产的正常运行;氮气不含尘埃与热源,可用于注i射剂的灌封。
一般在制氮机制取氮气的时候,引起氮气纯度下降的原因有:
1、制氮机的吸附压力不稳定如过高,超过了0.8Mpa或者是吸附压力过低,0.6Mpa。
2、气源含水油量过多
3、出气部分接口漏气
4、进气量过大使压力上升过快
5、制氮机的分子筛中i毒
可采取的解决措施有以下几种改善制氮机的制氮纯度:
1、减少时气压力、加大进气压力
2、进气口加个储罐
3、取下重新插接
4、更换分子筛
5、调节制氮机的入口调节阀减少进气量,入口前加装油水分离器
根据以上几点,我公司对于整个方案的整体构思如下:
1、从现有的制氮技术水平和经济性考虑,此方案是采用变压吸附(PSA)制氮,吸附材料选用日本武田碳分子筛,直接从压缩空气中分离制取纯度≥99.99%,(中规定的非氧含量)的氮气。设备组成简单,设备占地面积少,操作、维修简便,故障率较低。并且能耗较低,设备运行成本低。4MPa输出流量(ml/min):0-300ml/min体积(mm3)L×W×H:210×450×370重量:10KG。
2、为保证PSA制