变压吸附PSA制氮机工作原理

PSA变压吸附制氮原理资料

制氮机制氮机，是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。

根据分类方法的不同，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法，工业上应用的制氮机，可以分为三种。

制氮机是按变压吸附技术设计、制造的氮气设备。

制氮机以优质进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气制取高纯度的氮气。

通常使用两吸附塔并联，由进口PLC控制进口气动阀自动运行，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。

中文名制氮机含义制取氮气的机械组合工作原理利用碳分子筛的吸附特性主要分类深冷空分，膜空分，碳分子筛空分、1工作原理1. ▪ PSA变压吸附制氮原理2. ▪深冷空分制氮原理3. ▪膜空分制氮原理2主要分类1. ▪深冷空分制氮2. ▪分子筛空分制氮3. ▪膜空分制氮3设备特点4系统用途5技术参数工作原理PSA变压吸附制氮原理碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮，其吸附量也随着压力的升高而升高，而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。

因而，仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。

如果进一步考虑吸附速度的话，就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。

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。

这样，如果将吸附时间控制在1分钟以内的话，就可以将氧和氮初步分离开来，也就是说，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。

深冷空分制氮原理分子筛制氮机工艺流程图深冷制氮不仅可以生产氮气而且可以生产液氮，满意需要液氮的工艺要求，并且可在液氮贮槽内贮存，当出现氮气间断负荷或空分设备小修时，贮槽内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道满意工艺装置对氮气的需求。

PSA制氮机工作原理

变压吸附制氮法一、变压吸附空分制氮原理变压吸附空分制氮(简称PSA制氣）是一种先进的气体分离技木，以优质高效碳分于筛（CMS）为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气，制取合格纯度的氮气。

PSA碳分子筛制氮装置中由两个(以上)装满碳分子筛的吸附塔组成。

洁净、干燥的压縮空气进入变压吸附制氮装置，流经装填分子筛的吸附塔。

压缩空气由下至上流经吸附塔，利用分子筛在不同压力下对氮和氧等的吸附力不同，氧气、水、二氧化碳等组份在碳分子筛表面吸附，未被吸附的氮气在出口处被收集成为产品气，由吸附塔上端流出。

进入氮气工艺罐。

经一段时问后，吸附塔中被碳分子筛吸附的氧达到饱和。

需进行再生。

碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮，其吸附量也随着压力的升高而升高，而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。

因而，仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。

如果进一步考虑吸附速度的话，就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。

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。

这样，如果将吸附时间控制在1分钟以内的话，就可以将氧和氮初步分离开来，也就是说，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。

二、PSA制氮基本工艺流程空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。

左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2~3秒。

PSA变压吸附制氮原理资料

PSA变压吸附制氮原理资料变压吸附制氮（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）是一种常用的气体分离技术，广泛应用于工业、医疗和食品加工等领域。

下面是有关PSA变压吸附制氮原理的详细资料。

PSA变压吸附制氮的过程通常分为吸附和解吸两个阶段。

在吸附阶段，混合气体通过吸附装置，其中的氮气分子被分子筛吸附，而其他组分如氧气、二氧化碳、水蒸气等则通过。

这样，从进料气体中分离出富含氮气的吸附床。

吸附床在饱和后，需要进行解吸以获取纯度较高的氮气。

在解吸阶段，通过降低吸附装置内部的压力，降低分子筛对氮气的吸附力，使其再次释放出来。

释放的氮气通过排气阀进入氮气储存罐中，供应给用户使用。

PSA变压吸附制氮的关键在于通过不同操作压力的切换，利用分子筛对氮气的吸附选择性，实现对混合气体的有效分离。

一般来说，较高的压力有利于较大程度地吸附氮气，较低的压力则有利于分子筛对氮气的解吸。

因此，在制氮过程中需要进行周期性的压力切换。

PSA变压吸附制氮在工业上有广泛的应用。

其中，最常见的应用是空分行业，用于分离空气中的氧气和氮气。

通过调节操作条件和吸附床的设计，可以根据需求获得不同纯度的氮气。

例如，在医疗领域，需要高纯度的氮气用于气体中和和手术过程中的辅助气体。

在食品加工中，氮气常用于包装和保存食品，以延长货物的保质期。

总结起来，PSA变压吸附制氮利用吸附介质对混合气体中氮气的选择性吸附特性，通过周期性的压力切换实现对气体的分离。

这种技术广泛应用于空分、医疗和食品加工等行业，为各个领域提供了高纯度的氮气。

变压吸附PSA制氮机工作原理

变压吸附（ＰＳＡ）制氮机工作原理
１．概述
变压吸附法属于物理方法净化气体，原理是利用吸附剂对不同气体的吸附特性使气体净化、变压吸附的操作循环是在二个不同压力条件下进行，在高压下吸附混合气体中的杂质，低压下解吸，这中间没有温度变化，因此过程不需要热量，与其它需要供热的方法相比设备装置比较简单，但变压吸附的缺点是放空与吹净时有效气体的损失大．
２．变压吸附制氮装置工作原理
变压吸附制氮装置，是一种新型的空气分离设备，以压缩空气为原料，碳分子筛为吸附剂，采用变压吸附流程，在常温低压下，利用空气中的氧气和氮气在碳分子筛中的扩散速率不同，把氧气和氮气加以分离．
３．工艺流程
变压吸了会制氮装置工艺流程是用在常温下变压吸附法．变压吸附为无热源的吸附分离过程，碳分子筛对吸附组分（主要是氧分子）的吸附容量因其分压升高而增加，因其分压的下降而减少．这样，碳分子筛在加压时吸附，减压时解吸，放出被吸附的部分，使碳分子筛再生，形成循环操作．
变压吸附过程，循环过程包括：吸附、均压、降压、释放、冲洗、然后再充压、吸
变压吸附制氮装置工艺流程图
工作原理
空压机产生高压空气（0.６MＰa－0.８MＰa）经过空气储气罐缓冲—→Ｃ级过滤器（主要过滤压缩空气中的水分）—→冷干机干燥除水—→Ｔ级过滤器（主要过滤压缩空气中的水和油）—→Ａ级过滤
器（主要过滤压缩空气中的油）—→活性碳过滤器（过滤油）—→吸附塔１（进入吸附塔的压缩空气是经ＰＬＣ编程器控制1、2、3、4、5、6、7、8、9气动阀的关、闭来实现气体的流向、吸附塔的加压吸附、减压解吸的过程）—→吸附塔2—→氮气储气罐—→流量计—→仓房。

变压吸附空分制氮原理

◆变压吸附空分制氮原理1）变压吸附（PSA）变压吸附(Pressure Swing Adsorption.简称PSA) 是一种先进新型的气体分离技术，它在当今世界的现场供气方面具有不可替代的地位。

2）变压吸附原理任何一种吸附对于同一被吸附气体（吸附质）来说，在吸附平衡情况下，温度越低，压力越高，吸附量越大。

反之，温度越高，压力越低，则吸附量越小。

如果温度不变，在加压的情况下吸附，用减压（抽真空）或常压解吸的方法，称为变压吸附。

可见，变压吸附是通过改变压力来吸附和解吸的。

如上图所示，碳分子筛对氧和氮吸附量有很大的差异。

碳分子筛是一种内部有很多微孔的物质，用碳分子筛制氮主要是基于氧和氮在碳分子筛中的扩散速率不同，变压吸附的原理就是在一定的压力下，利用空气中氧、氮在碳分子筛微孔中的吸附量的差异，达到氧氮分离的目的。

在压力升高时，碳分子筛吸氧产氮，压力降至常压时，碳分子筛脱附氧气再生。

变压吸附制氮设备通常有两只吸附塔，一只吸氧产氮，另一只脱氧再生，如此交替循环不断产出氮气。

3）制氮设备应用领域金属热处理：光亮淬火与退火、渗碳、可控气氛、粉末金属烧结。

医药工业：药品充氮包装、运输和保护，药料气动传输。

化学工业：覆盖、惰性气体保护、压力传输、油漆、食用油搅拌。

煤炭工业：煤矿防灭火，煤矿开采过程中的瓦斯气置换。

石油工业：氮气钻井、油井维修、精炼、天然气回收。

橡胶工业：交联电缆生产和橡胶制品生产防老化保护。

化肥工业：氮肥原料，触媒保护，洗涤气。

玻璃工业：浮法玻璃生产中的气体保护。

电子工业：大规模集成电路、彩电显像管、电视机和收录机元件及半导体处理。

文物保护：出土文物、书画、青铜器、丝织品等的防腐处理及惰性气保护。

食品工业：食品包装、啤酒保鲜、非化学消毒、水果和蔬菜保鲜。

变压吸附制氮机的原理分析

变压吸附制氮机的原理分析川汇气体变压吸附制氮机名词解释及工作原理分析变压吸附（PSA）制氮技术，具有能耗低、低噪音、无污染、操作简便、性能稳定等优点。

可满足各种用气需要，在冶炼、金属加工、石化工业、电子工业、食品行业、仓储运输、等众多领域得到广泛使用。

变压吸附制氮机是以空气为原料，利用分子筛吸附剂对空气中氮、氧不同的吸附性能，在常温下变压吸附(简称PSA)制取氮气。

主要结构由空气净化系统，自动控制系统，制氮系统、氮气储罐等部分构成。

碳分子筛是由碳组成的多孔物质，孔结构模型为无序堆积碳素结构。

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。

由于氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度比氮分子快得多。

因此，当加压时它对氧优先吸附，而氮则被富集成高纯度气体。

变压吸附制氮机正是利用这一特性，采用加压吸附、减压解吸的方式实现氮氧分离。

变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。

PSA制氮机工艺流程压缩后的空气经空气贮存缓冲罐进入活性碳过滤器，除去油和水，然后经过冷干机干燥冷却卸压再经过T级和A级精密过滤后进入两个吸附塔。

PSA制氮工艺流程是采用在常温下变压吸附（即PSA）为无热源的吸附分离过程，碳分子筛对吸附组合（主要是氧分子）的吸附容量因其分压升高而增加，因其分压的下降而减少。

这样，碳分子筛在加压时吸附，减压时解吸，放出被吸附的部分，使碳分子再生，形成循环操作。

变压吸附过程，循环操作包括：吸附、均压、降压、释放、冲洗，然后再充压、吸附几个工作阶段，形成循环操作过程。

PSA制氮装置根据流程的再生压力不同，可分为真空再生和常压再生流程。

在两种流程中，原料空气经无油空压机压缩调压后，进入除油系统和冷却器，再经干燥进入碳分子筛吸附塔，吸附塔的上部排出产品氮气，被吸附的氧气直接排放到大气中，实现碳分子筛的再生。

变压吸附(PSA)制氮原理及工艺基本知识

变压吸附（PSA）制氮技术原理及工艺基本知识一、基础知识1 氮气知识1.1 氮气基本知识氮气作为空气中含量最丰富的气休，取之不竭，用之不尽。

氮气为双原子气体，组成氮分子的两个原子以共价三键相联系，结合得相当牢固，致使氮分子具有特殊的稳定性，在巳知的双原子气体中，氮气居榜首。

氮的离解能(氮分子分解为原子时需要吸收的能量)为941.69kJ•moL-1。

氮的化学性质不活泼，在一般状态下表现为很大的惰性。

在高温下，氮能与某些金属或非金属化合生成氮化物，并能直接与氧和氢化合。

在常温、常压下，氮是无色、无味、无毒、不燃、不爆的气体，使用上很安全。

在常压下，把氮气冷至-196℃将变成无色、透明、易于流动的液氮。

液氮将凝结成雪花状的固体物质。

氮气是窒息性气体，能致生命体于死亡。

氮气(N2)在空气中的含量为78.084%（空气中各种气休的容积组分为：N2：78.084%、O2:20.9476%、氪气：0.9364%、CO2:0.0314%、其它还有H2、CH4、N20、03、S02、N02等，但含量极少），分子量为28,沸点：－195.8℃, 冷凝点：－210℃。

1.2 氮气的用途氮气的惰性和液氮的低温被广之用作保护气体和冷源。

以氮气为基本成份的氮基气氛热处理，是为了节能和充分利用自然资源的一种新工艺新技术，它可节省有机原料消耗。

氮还有“灵丹妙药”之称而受人青睐，它和人的日常生活密切相关。

例如，氮气用于粮食防蛀贮藏时，粮库内充入氮气，蛀虫在36h内可全部因缺氧窒息而死，杀灭1万斤粮食害虫，约只需几角钱。

若用磷化锌等剧海药品黑杀，每万斤粮食需耗药费100多元，而且污染粮食，影响人民健康。

又如充氮贮存的苹果，8个月后仍香脆爽口，每斤苹果的保鲜费仅需几分钱。

茶叶充氮包裝，1年后茶质新鲜，茶汤清澈明亮，滋味淳香。

2 压力知识变压吸附 (PSA)制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。

现使用的吸附剂碳分子筛最佳吸附压力为0.75～0.9MPa, 整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。

变压吸附制氮工作原理

变压吸附制氮工作原理
变压吸附（Pressure Swing Adsorption，PSA）制氮是一种常用的氮气生产方法，其工作原理如下：
1.压缩空气进料：将大气中的空气通过压缩机进行压缩，提高
其压力和温度。

2.过滤和预处理：压缩后的空气首先通过过滤器去除颗粒物和
水分等杂质，以保护后续的吸附剂。

3.吸附分离：将经过预处理的空气导入吸附器，吸附器内填充
着具有选择性吸附性能的吸附剂，常见的吸附剂为碳分子筛（CMS）或分子筛。

4.吸附阶段：在一定压力下，氮气和氧气会被吸附剂分别吸附，
氮气更容易被吸附，因此氧气相对富集。

5.注氮阶段：当吸附过饱和时，压力下降，吸附剂会释放吸附
的氮气，形成纯净的氮气。

6.冲洗和再生：吸附器中的厌氧的吸附剂需要进行再生，一部
分逆流的气流会通过吸附剂床，产生反方向的压降清除吸附剂上已吸附的气体，以恢复其吸附性能。

7.放空阶段：再生后的吸附剂通过压力泄放，去除吸附剂上残
留的气体，以准备下一次吸附循环。

通过周期性的吸附、解吸和再生过程，变压吸附制氮可以实现氮气与氧气的有效分离，实现高纯度的氮气产生。

这种方法具有简单、高效、可控性好等优点，广泛应用于各种领域，如化
工、电子、食品、医药等需要高纯度氮气的工艺中。