氮气制造工艺PPT课件
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制氮机培训ppt课件
▪
BGPN 制氮机类型（BGPN表示制氮机为普通常规型）
▪ BGPN295-1000 表示普通常规型制氮机，产品氮气纯度为99.5%，产氮规格 为1000Nm3/h。
▪ 4、设备结构或布置图（可以照片形式表示）
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
一、制氮机设备简介
▪ 一、制氮机设备简介
▪ 1、设备概述
▪
变压吸附空分制氮是一种新型的从空气中制取氮气的技术。变压吸附
(PRESSURE SWING ADSORPTION,简称PSA),是一个近似等温变化的物理
过程，它是利用气体介质中不同组分在吸附剂上的吸附容量的不同，吸附剂
在压力升高时进行选择性吸附，在压力降低时得到脱附再生。变压吸附空分 制氮一般采用两只吸附塔，塔内装填碳分子筛吸附剂，当一只吸附塔在进行 吸氧产氮时，另一只吸附塔在脱氧再生，如此交替循环连续不断产生氮气。
（2）空气储罐组件（CG-80）
代号
名称
代号
2006-B614-00(CGa80) 空气储罐 A27H-16T/DN80
（3）氧氮分离组件（NGN295-1000）
代号
名称
2008-B128-00(Xfa-1600) 吸附塔
代号 J41W1.6-125/80
名称 安全阀
名称 截止阀
ZSGP1.6-150/100 QG500
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
3、运转中注意事项 开流量调节阀时务必缓慢，否则，气体流速过快会损坏。 设备运行期间须有人值班，每半小时检查一遍仪表读数是否正常，有无 报警现象，并做好日志记录。若有报警，必须及时检修。 停机及停机后的处理； （1）关闭氮气缓冲罐出口阀和氮气缓冲罐进气阀。 （2）关闭吸附塔的进气阀和制氮装置进气阀。 （3）停冷冻干燥机，打开排气阀泄压。 （4）待两吸附塔压力泄尽后，关闭电控柜运行按钮和电源。
液氮的制作方法
液氮的制作方法1. 简介液氮是一种极低温的液体氮气，在许多实验室和工业应用中被广泛使用。
它具有低沸点和低温冷冻等特性，广泛应用于冷冻食品、医药、航天航空等领域。
本文将介绍液氮的制作方法及其工艺流程。
2. 工艺流程液氮的制作方法主要包括以下几个步骤：2.1. 空气的预处理液氮的制作源于空气中的氮气。
在制备液氮之前，首先需要对空气进行预处理以去除杂质，确保制得的液氮质量纯度较高。
2.2. 空气的压缩经过预处理后的空气被压缩机压缩，使得空气变得更加浓缩。
压缩过程需要控制压力和温度，确保空气达到适合进入分离器的条件。
2.3. 空气的分离将经过压缩的空气进入分离器中，通过物理分离的方法将其中的氧气、氩气等成分分离出去，使得剩余氮气浓度增高。
常用的分离方法主要有吸附分离和膜分离。
2.4. 温度降低将经过分离的氮气进入冷却器中，通过降低温度使得氮气逐渐液化。
冷却器中的制冷剂将热量从氮气中吸收，使其冷却并液化。
2.5. 液氮的储存将液化的氮气存储于合适的容器中，通常是保温性能好的真空容器。
液氮在常温下蒸发很慢，因此合适的储存容器能够确保液氮的长时间保存。
3. 安全注意事项在液氮的制作和使用过程中，需要注意以下几个安全事项：•避免液氮与皮肤接触，因为液氮的温度非常低，可能导致严重的冷冻伤害。
•在操作液氮时，应穿戴好防护手套和安全眼镜等个人防护装备。
•确保储存液氮的容器具备良好的密封性能，以防止气体泄漏。
•禁止在密闭空间中储存大量液氮，以免产生大量氮气，引起窒息等危险情况。
•严禁将液氮倒入密闭容器中，因为液氮蒸发会产生大量气体，使压力增大，容器可能爆炸。
4. 应用领域液氮具有极低温的特性，因此在许多领域有广泛的应用：•冷冻食品：液氮可以快速冷冻食品，保持食品的新鲜和质量。
•医药领域：液氮被用于低温保存生物样本、药品和疫苗。
•航天航空：液氮被用作推进剂和冷却剂，在航天器和飞机的燃料系统中发挥重要作用。
•电子产业：液氮用于半导体制造过程中的冷冻和冷却，以提高电子元件的性能。
氮气制造流程及原理 PPT
2、空分流程-净化
▪ 空气被压缩后，经历哪些净化设备？ 1.冷冻机 去除压缩空气中的大多数水 通过冷冻机压缩空气从35°降低到5°，随着温度 的降低，饱和空气中的水分含量也降低，从 而尽多可能的冷凝空气中的水分，并通过 排水阀排放冷凝水
2.吸附塔 去除空气中的水蒸气 去除空气中的CO2 去除碳氢化合物（除了CH4） 填料：活性氧化铝（去除水分）
▪ 给空气换热的冷量来自哪里？
精馏产生的低温污氮 精馏产生的低温循环气 精馏产生的低温氮气
精馏塔层面上的冷量产生：
T
Pre-cooling Purification 预冷与净化
Air Compression 空气压缩
Main Exchanger 主换热器
Production from distillation column 出精馏塔的产品
Atmospheric
Compressor 压缩机
Separator 疏水器
Cooled Compressed
air
Air
常压的空气
冷却后的压 缩空气
Example: 1.013 abs bar 20 °C 70 % HR => 13.3 g water / Nm3
Filter 过滤器
Cooler 冷却器
氮气的制造流程 及原理
气体化学科
目录
一、大气的组成
二、主要厂家的空分方式和产品纯度
三、法美空气分离（精馏）的原理
四、空分的流程
1、过滤及压缩 2、净化 3、制冷，热交换 4、精馏
一、大气的组成(体积含量）
稀有气体 杂质
大气中含有很多组分，其中含量最多的是氮气，约占总量的78.1% 氮气性质不活泼，所以经常用做保护气，防止氧化。
氮气辅助成型技术讲义PPT课件
GCU-1 7/100~350/5000
1
GCU-2 7/100~350/5000
2
GCU-3 7/100~350/5000
3
GCU-4 7/100~350/5000
4
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進氣位置 (一) 由射嘴進氣
資料來源: 〝Gas-assisted Injection Molding Design and Processing Guide for GEPLASTICS Resins〞---GE PLASTICS
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氣輔成型控制器比較一覽表
機械製造商 軟體系統環境 成型控制類別 氣體迴路控制閥
控制迴路 易受高壓氮氣源壓力變動的影響
控制邏輯
緩增壓或緩降壓 提供與射出機電阻尺連線 快拆式迴路模組的設計
迴路模組擴充的功能 清除氣針功能 人機介面操作性 成品良率 穩定性
即時成型壓力/時間曲線顯示
Battenfeld (德國) 英文介面 壓力控制
快速電磁閥 半閉型 是 無
無 無 有 有 無 困難 差 差 無
Gas Injecition (英國) 英文介面 壓力控制 快速電磁閥 半閉型 是 無
無 有 無 無 無 困難 差 差 無
Bauer (德國) 英文介面 壓力控制 比例閥 全閉型 不一定 固定型PID
有 無 無 無 有 普通 普通 普通 有
• 須用特製的切斷式 (shut-off)噴嘴
• 所有氣道須和料頭 連 接，氣道設計易 受限制
• 不適用於熱澆道 • 模具修改較容易
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進氣位置 (二) 由流(澆)道系統進氣
• 可減少水口料 • 氣道須和流道/澆口
連接 • 不適用於熱澆道 • 仍須切斷式噴嘴，防 止氣體逆流
氮气的制造流程及原理_PPT课件
Normal 正常
N2
Nitrogen (氮气)
O2
Oxygen(氧气)
Ar
Argon(氩气)
H2O
Water(水)
CO2
Carbon dioxide
二氧化碳
CnHm
Total carbons
(without CH4)碳氢含量(不包括甲烷)
Ne He CH4 Kr H2 Xe
Neon(氖气) Helium (氦气) Methane (甲烷) Krypton (氪气) Hydrogen (氢气) Xenon(氙气)
78.11% 20.96% 0.93% Depends on weather 100% at inlet of purification
取决于大气进口的气候
350 to 450 ppm
< 0.1 ppm
18 ppm 5.2 ppm 1 to 6 ppm 1.139 ppm 0.5 ppm 0.086 ppm
Air Compression 空气压缩
Main Exchanger 主换热器
Production from distillation column 出精馏塔的产品
Air to
distillation
column
Distillation Columns
空气去精馏塔
精馏塔
冷箱层面上的冷量产生
Heat Losses 热量损失
Most volatile element
易挥发组分
Less volatile element
易冷凝组分
四、空分的流程
净化
空分模拟图
WASTE NITROGEN
OXYGEN
制氮机培训课件
名称
缓冲罐 流量计 组合式调压阀 安全阀
代号
EN-550 ZSGP1.6-100 J41W1.6-80 RF400-E5-G
名称
氧气分析仪 管道气动阀 节流阀 粉尘过滤器
二、制氮机工作原理
二、工作原理： 1、主要（主机）工作流程； 压缩空气先进入气水分离器，运用离心及集流相结合的原理，重力及碰撞相结 合的机理初步去除压缩空气的水雾，然后通过管道过滤器，将压缩空气中＞5µm 的固体粒子、油雾和水分滤除，经管道过滤器出来的压缩空气进入冷冻干燥机， 将压缩空气强制冷却到5℃左右，空气中的水蒸汽凝结成液态水，通过分水过滤
2、辅助工作流程作）流程图：
4、主要功能件介绍 4.1空气净化组件作用 碳分子筛是变压吸附制氮设备的核心部分，油中毒是碳分子筛的主要失效形式 之一，对水的吸附会降低碳分子筛对氧的吸附能力，所以必须在氧氮分离之前除 去压缩空气中的油水。空气净化组件作用是除去压缩空气中的尘埃、水和油，为 氧氮分离组件提供洁净的空气。 4.2空气储罐 空气储罐组件作用是保证系统用气平稳，在系统切换时放置瞬间气流流速过快， 影响空气净化效果，提高进入吸附器的压缩空气品质，有利于延长分子筛的寿命， 同时在吸附塔进行工作切换时，它也为吸附塔氮氧分离短时间升压提供大量的压 缩空气，保证吸附塔内压力迅速上升，保证设备的稳定运行。 4.3氧氮分离组件 氧氮分离组件中的压紧气缸作用是始终压紧吸附塔内的碳分子筛，防止分子筛 因下沉而产生窜动造成粉化，具有碳位下限声光报警和自动停机保护功能。 4.4氮气缓冲罐组件 氮气缓冲罐组件作用是使氮气压力、纯度和流量平稳，并通过不合格氮自动放 空装置自动排空不合格氮气。
4、设备机构布置
（1）空气净化组件（AC-80W） 名称 压缩空气净化除油器 冷冻干燥机 精过滤器 GLQ-600B 2006-B616-00(Cya80) 代号 名称 超精过滤器 活性炭除油器
空压制氮系统培训PPT课件
4、高效除油器 处理量： 3.0m3/min 过滤滤径： 0.01μm 残油：0.01ppm
5、压缩空气缓冲罐（厂家自带） 使用压力： 1.0 MPa（G） 容积： 1m3
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4、主要设备
空压制氮系统
6、制氮机 流 量：20m³/h 排气压力：0.85MPa（G） 排气温度：≤环境温度+10℃ 氮气纯度： 99.9% 氧含量 ：≤1000ppm 氮气露点：≤-45℃ 使用电源： 220V/1P/50Hz 电机功率：1kW
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6、制氮系统流程
空压制氮系统
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感谢您的观看！
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2、无热再生式干燥器 处理气量：2.8m3/min 再生耗气量：0.32m3/min 耗电量： 0.1 kW 使用电源：220V/1P/50Hz 单塔干燥剂重量：22kg
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4、主要设备
空压制氮系统
3、高效空气过滤器 处理量： 3.3m3/min 过滤滤径： 0.1μm 残油：0.5ppm
氧分子直径比氮分子小，因而扩散速度比氮快数百倍，故碳分子筛吸附氧 的速度也很快，吸附约1分钟就达到90%以上；而此时氮的吸附量仅有5%左右 ，所以此时吸附的大体上都是氧气，而剩下的大体上都是氮气。
吸附和解吸是靠压力差来实现的，压力升高时吸附，压力下降时解吸。而 区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差，通过控制吸附时间来实现的，将时间控 制的很短，氧已充分吸附，而氮还未来得及吸附，就停止了吸附过程。因而变 压吸附制氮要有压力的变化，也要将时间控制在1分钟以内。
（3） 压缩气体与喷油过程： 在输送过程中，容积不断减少，气体不断被压缩，压力提高，温度升高，
440c气体氮化工艺
440c气体氮化工艺一、介绍440c气体氮化工艺是一种常用的表面处理技术，用于提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
它主要通过在440c不锈钢表面形成一层氮化物来实现这些目标。
本文将深入探讨440c气体氮化工艺的原理、工艺参数、优缺点以及应用领域。
二、原理440c气体氮化工艺的原理是将氮气注入高温环境中，通过热反应使氮气与440c不锈钢表面的铁元素发生化学反应，形成一层氮化物。
这一层氮化物具有较高的硬度和耐磨性，能够有效地提高材料的性能。
三、工艺参数为了获得理想的氮化层，需要控制以下几个工艺参数：1. 温度氮化工艺需要在高温下进行，通常温度范围在500°C到600°C之间。
温度过低会导致氮化层的硬度不足，而温度过高则可能导致材料的变形或失去原有的性能。
2. 氮气流量氮气流量是控制氮化反应速率的重要参数。
通常情况下，较高的氮气流量可以加快反应速率，但过高的氮气流量可能导致氮化层的质量下降。
3. 氮化时间氮化时间是指材料在高温下暴露在氮气中的时间。
时间过短可能无法形成完整的氮化层，而时间过长则可能导致氮化层过厚，影响材料的机械性能。
4. 材料的预处理在进行氮化之前，需要对材料进行一些预处理，如去油、去氧化等，以确保氮气能够与材料表面的铁元素充分反应。
四、优缺点440c气体氮化工艺具有以下优点和缺点：优点：1.提高硬度：氮化层具有较高的硬度，可以显著提高材料的抗磨性和耐腐蚀性。
2.增加寿命：氮化层能够有效地延长材料的使用寿命，降低维护成本。
3.不改变材料组织：氮化过程中，材料的组织结构基本不发生变化，不会对材料的其他性能产生负面影响。
缺点：1.成本较高：氮化工艺需要较高的温度和氮气流量，导致成本较高。
2.有限的适用材料：氮化工艺主要适用于铁素体不锈钢，对其他材料的适应性较差。
3.需要专业设备：氮化工艺需要专门的设备和工艺控制，对操作人员的要求较高。
五、应用领域440c气体氮化工艺在以下领域得到广泛应用：1. 刀具制造氮化层能够显著提高刀具的硬度和耐磨性，使其在切削过程中更加耐用，因此广泛应用于刀具制造领域。
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树脂生产碳分子筛工艺流程图
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4
树脂生产碳分子筛工艺流程
固体树脂
废气 干燥
粉尘
粉碎
球磨
树脂粉
树脂粉 水
煤焦油 淀粉
废气
搅拌捏合 挤条成型
碳化
N2
废气 沉积 苯
检测 成品
.
5
碳分子筛的孔径分布曲线
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6
碳分子筛外观照片
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7
碳分子筛制氮的原理
碳分子式制氮技术的基本原理是利用：在环境温度下，空气中的氮气和氧气 在碳分子筛（CMS）上的吸附性能不同（氮气通过，氧气被吸附）而对两者 进行分离获取富集氮产品。氮气的分离主要分为两部分。
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3
碳分子筛的制造工艺简介
碳分子筛制造原料
制备CMS的原料非常广泛，有天然产物或高分子聚合物，具体可分为三类： 1）各种煤及煤基衍生物；2）有机高分子聚合物，如萨兰树脂、酚醛树脂； 3）植物类，主要是利用植物的坚果壳或核，如核桃壳、杏核、椰壳等。原 料选择一般以低灰分产率、高含碳量以及尽可能低的挥发分为最佳。较好 的原料主要是煤（褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤）、木材、果壳。近来国 内亦有以石油残渣、石油沥青、石油焦、苹果渣为原料的。
空气净化装置
空气压缩机生产压缩空气达7.0bar，空气中大部分气态水和油被冷凝后并由 一个由旋风分离器脱出。在随后的系统中，灰尘、油和水分步骤脱出。空气 离开分离器后，进入一个高效聚合过滤器（1.0微米精度），再次除去大部 分99.7%尘粒和油水滴。
在接下来的一个高效无油聚合页过滤器0.01微米精度，在此过滤精度达 0.001毫克每立方米，由此出去大部分达99.999%尘粒和油水滴。
编写人：罗阳雄 四川汇维仕化纤有限公司
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1
目录
氮气性质及用途 制氮碳分子筛的制造工艺简介 碳分子筛制氮原理 PSA制氮工作原理及工艺流程 聚合制氮工艺
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2
氮气性质及用途
物理性质
氮在室温和大气压力下是无色、无嗅、无毒和不可燃的气体，沸点为195.8℃，冷凝点：-210℃ 。分子式:N2，相对分子质量 28.013，气体密度 在 （101.325 kPa和 21.1℃)时 ，1.160kg/m3，Cp （25 ℃）时 1.038kJ/(kg• k)， Cv（25 ℃）时 0.741kJ/(kg• k)
从PID上查询，聚合工程现场需要初氮的系统共22处，按现场 流量计平均2M3/Hr计算，共需氮气量：
Q现=22*2=44M3/Hr 所需总氮量：
Q氮= Q风+ Q现=98+44=13.2M3/Hr
13
制氮机压空流量计算
制氮系统氮气量已确定：132M3/Hr 查DOMNICK HUNTER的资料所得其在氮含量为98%时制氮机的氮气回 收率为45~46% 在此取其氮气回收率为45%，则风送量为：
化学性质
通常条件下，氮对于大多数反应物都是相对惰情的。室温下元素氮能够被固 定在生物系统中。在高温下，氮变得比较活泼，并能与氢、氧和一些金属结 合： 3H2+N2→2NH3 O2+N2→2NO 3M+N2→M3N2(M=Ca,Mg,Ba
用途
工业：充灌在电灯泡作为保护气、焊接金属时的保护气、反应保护气体等 农业：保存粮食、保存水果、保存食品等 其他：博物馆里用来保存贵重文物等
经过的压缩空气进入独特干燥剂材料的吸附式干燥机，空气内吸附后， 更多的水和油蒸汽被冷凝出去，离开干燥机的空气干燥温暖，空气中的残余 水含量相当于压力露点-50℃.三级高效过滤器进一步降低粉尘含量，此时经 过精密处理后的空气已达到 ISO8573.1.2.1的标准。
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8
碳分子筛制氮原理
分子筛该产品属于碳素吸附剂，是由碳组成的多孔物质，孔结构模型为无序 堆积碳素结构。碳分子筛是非计量化合物，其重要性质是基于它的微孔结构。 它分离空气的能力，取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速 度，或不同的吸附力，或两种效应同时起作用。在平衡条件下，碳分子筛对 氧和氮的吸附量相当接近，但氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩 散速度要比氮分子快得多，碳分子筛空分制氮就是基于这一性能，在远未达 到平衡条件的时间之前，通过PSA工艺流程使氮气从空气中分离出来。其分 离原理图如下：
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压缩机
除尘除油除水
干燥器
储罐 去用户
氮气过滤
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制氮机
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聚合制氮工艺
聚合制氮工艺计算
制氮机氮气量计算
风送系统的风量：1960M3/Hr
查化工工艺设计风送系统风量消耗：5~10%,在这儿取5%计算 系统消耗，则有：
Q风=Q系*5%=1960*5%=98M3/Hr Q风——风送系统氮气补充量M3/Hr Q系——风送系统风量M3/Hr 生产系统现场需氮量
碳分子筛制造步骤
CMS的常规制备方法一般包括四个步骤：1）含碳材料粉碎、预处理、加粘 结剂成型、干燥；2）成型物在惰性气氛下碳化；3）活化；4）调孔。孔径 分布是CMS进行分离气体的重要因素，因而调孔是制备的关键步骤。CMS 的制备方法因不同原料以及不同的气体分离体系而有所差异 ，下面是以树脂 生产的分子筛工艺流程：
N2
N2
N2
N2 O2
N2
O2 O2
O2OO22 O2
O2 O2
N2
O2
N2
N2 N2
O2
O2 O2
O2OO22 O2
O2 O2
O2
N2
N2
N2
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9
碳分子筛对O2、N2的吸附特性平衡吸附曲线和动态吸附曲线图
平衡吸附曲线
动态吸附曲线图
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PSA制氮原理及工艺流程简介
PSA制氮原理
空气净化后的空气流经装填有多层特性的碳分子筛（CMS）的管腔。压缩空 气由下至上流经吸附管腔，其间氧气分子在碳分子筛表面吸附，氮气由吸附 管腔上端流出，进入一缓冲罐。经一段时间后，吸附塔中碳分子筛被所吸附 的氧饱和，需进行再生。再生是通过停止吸附步骤，降低吸附塔的压力来实 现的。两组吸附塔管腔交替进行吸附和再生，从而确保氮气的连续输出。因 为吸附与解吸过程是通过压力变化实现的，故该工艺称作变压吸附 （Pressure Swing Adsorption,简称PSA)。
Q空=132*0.98/（45%*78%）=368.6M3/Hr
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14
分子筛用量计算
由前面的氧气吸附曲线（国产分子筛）可得1kg分子筛在压力为7kg/cm2吸 附的氧气量约为0.96mole，相关资料表明：DOMNICK HUNTER的比表面 积较国产分子筛比表面积大20~30%，因此，其饱和吸附量较国产的的高 约20~30%，在此取25%，气体体积为125%*21.50L=26.88L
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4
树脂生产碳分子筛工艺流程
固体树脂
废气 干燥
粉尘
粉碎
球磨
树脂粉
树脂粉 水
煤焦油 淀粉
废气
搅拌捏合 挤条成型
碳化
N2
废气 沉积 苯
检测 成品
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碳分子筛的孔径分布曲线
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碳分子筛外观照片
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碳分子筛制氮的原理
碳分子式制氮技术的基本原理是利用：在环境温度下，空气中的氮气和氧气 在碳分子筛（CMS）上的吸附性能不同（氮气通过，氧气被吸附）而对两者 进行分离获取富集氮产品。氮气的分离主要分为两部分。
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碳分子筛的制造工艺简介
碳分子筛制造原料
制备CMS的原料非常广泛，有天然产物或高分子聚合物，具体可分为三类： 1）各种煤及煤基衍生物；2）有机高分子聚合物，如萨兰树脂、酚醛树脂； 3）植物类，主要是利用植物的坚果壳或核，如核桃壳、杏核、椰壳等。原 料选择一般以低灰分产率、高含碳量以及尽可能低的挥发分为最佳。较好 的原料主要是煤（褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤）、木材、果壳。近来国 内亦有以石油残渣、石油沥青、石油焦、苹果渣为原料的。
空气净化装置
空气压缩机生产压缩空气达7.0bar，空气中大部分气态水和油被冷凝后并由 一个由旋风分离器脱出。在随后的系统中，灰尘、油和水分步骤脱出。空气 离开分离器后，进入一个高效聚合过滤器（1.0微米精度），再次除去大部 分99.7%尘粒和油水滴。
在接下来的一个高效无油聚合页过滤器0.01微米精度，在此过滤精度达 0.001毫克每立方米，由此出去大部分达99.999%尘粒和油水滴。
编写人：罗阳雄 四川汇维仕化纤有限公司
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目录
氮气性质及用途 制氮碳分子筛的制造工艺简介 碳分子筛制氮原理 PSA制氮工作原理及工艺流程 聚合制氮工艺
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氮气性质及用途
物理性质
氮在室温和大气压力下是无色、无嗅、无毒和不可燃的气体，沸点为195.8℃，冷凝点：-210℃ 。分子式:N2，相对分子质量 28.013，气体密度 在 （101.325 kPa和 21.1℃)时 ，1.160kg/m3，Cp （25 ℃）时 1.038kJ/(kg• k)， Cv（25 ℃）时 0.741kJ/(kg• k)
从PID上查询，聚合工程现场需要初氮的系统共22处，按现场 流量计平均2M3/Hr计算，共需氮气量：
Q现=22*2=44M3/Hr 所需总氮量：
Q氮= Q风+ Q现=98+44=13.2M3/Hr
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制氮机压空流量计算
制氮系统氮气量已确定：132M3/Hr 查DOMNICK HUNTER的资料所得其在氮含量为98%时制氮机的氮气回 收率为45~46% 在此取其氮气回收率为45%，则风送量为：
化学性质
通常条件下，氮对于大多数反应物都是相对惰情的。室温下元素氮能够被固 定在生物系统中。在高温下，氮变得比较活泼，并能与氢、氧和一些金属结 合： 3H2+N2→2NH3 O2+N2→2NO 3M+N2→M3N2(M=Ca,Mg,Ba
用途
工业：充灌在电灯泡作为保护气、焊接金属时的保护气、反应保护气体等 农业：保存粮食、保存水果、保存食品等 其他：博物馆里用来保存贵重文物等
经过的压缩空气进入独特干燥剂材料的吸附式干燥机，空气内吸附后， 更多的水和油蒸汽被冷凝出去，离开干燥机的空气干燥温暖，空气中的残余 水含量相当于压力露点-50℃.三级高效过滤器进一步降低粉尘含量，此时经 过精密处理后的空气已达到 ISO8573.1.2.1的标准。
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碳分子筛制氮原理
分子筛该产品属于碳素吸附剂，是由碳组成的多孔物质，孔结构模型为无序 堆积碳素结构。碳分子筛是非计量化合物，其重要性质是基于它的微孔结构。 它分离空气的能力，取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速 度，或不同的吸附力，或两种效应同时起作用。在平衡条件下，碳分子筛对 氧和氮的吸附量相当接近，但氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩 散速度要比氮分子快得多，碳分子筛空分制氮就是基于这一性能，在远未达 到平衡条件的时间之前，通过PSA工艺流程使氮气从空气中分离出来。其分 离原理图如下：
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压缩机
除尘除油除水
干燥器
储罐 去用户
氮气过滤
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制氮机
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聚合制氮工艺
聚合制氮工艺计算
制氮机氮气量计算
风送系统的风量：1960M3/Hr
查化工工艺设计风送系统风量消耗：5~10%,在这儿取5%计算 系统消耗，则有：
Q风=Q系*5%=1960*5%=98M3/Hr Q风——风送系统氮气补充量M3/Hr Q系——风送系统风量M3/Hr 生产系统现场需氮量
碳分子筛制造步骤
CMS的常规制备方法一般包括四个步骤：1）含碳材料粉碎、预处理、加粘 结剂成型、干燥；2）成型物在惰性气氛下碳化；3）活化；4）调孔。孔径 分布是CMS进行分离气体的重要因素，因而调孔是制备的关键步骤。CMS 的制备方法因不同原料以及不同的气体分离体系而有所差异 ，下面是以树脂 生产的分子筛工艺流程：
N2
N2
N2
N2 O2
N2
O2 O2
O2OO22 O2
O2 O2
N2
O2
N2
N2 N2
O2
O2 O2
O2OO22 O2
O2 O2
O2
N2
N2
N2
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碳分子筛对O2、N2的吸附特性平衡吸附曲线和动态吸附曲线图
平衡吸附曲线
动态吸附曲线图
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PSA制氮原理及工艺流程简介
PSA制氮原理
空气净化后的空气流经装填有多层特性的碳分子筛（CMS）的管腔。压缩空 气由下至上流经吸附管腔，其间氧气分子在碳分子筛表面吸附，氮气由吸附 管腔上端流出，进入一缓冲罐。经一段时间后，吸附塔中碳分子筛被所吸附 的氧饱和，需进行再生。再生是通过停止吸附步骤，降低吸附塔的压力来实 现的。两组吸附塔管腔交替进行吸附和再生，从而确保氮气的连续输出。因 为吸附与解吸过程是通过压力变化实现的，故该工艺称作变压吸附 （Pressure Swing Adsorption,简称PSA)。
Q空=132*0.98/（45%*78%）=368.6M3/Hr
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分子筛用量计算
由前面的氧气吸附曲线（国产分子筛）可得1kg分子筛在压力为7kg/cm2吸 附的氧气量约为0.96mole，相关资料表明：DOMNICK HUNTER的比表面 积较国产分子筛比表面积大20~30%，因此，其饱和吸附量较国产的的高 约20~30%，在此取25%，气体体积为125%*21.50L=26.88L