分子筛制氮机控制的条件

1、空气压缩纯化过程 纯原料空气进入分子筛吸附塔，是非常必要的，因为颗粒及有机气体进入吸附塔会堵塞碳分子筛的微孔，并逐渐使碳分子筛的分离性能降低。纯化原料空气的方法有： a、使空压机的进气口远离有、油雾、有机气体的场所； b、通过冷干机、吸附剂净化系统等， 经处理后的原料空气进入碳分子筛吸附塔。 2、产品氮气的浓度和产气量 分子筛制取氮气，其N2浓度和产气量可根据用户的需要进行任意调节，在产气时间及操作压力确定时，调低产气量，N2浓度将提高，反之，N2浓度则下降。用户可根据实际需要调节。 3、均压时间 分子筛制氮过程，当一个吸附塔吸附结束时，可将此吸附塔内的有压气体从上下两个方向注入另一个已再生好的吸附塔中，并使两塔气体压力相同，此一过程称为吸附塔的均压，选择适当的均压时间，即可回收能量，也可以减缓吸附塔内的分子筛受到冲击，从而达到延长碳分子筛的使用寿命。参考阀门的切换速度一般选择均压时间为1-3秒。 4、产气时间 根据分子筛对氧和氮的吸扩散速率不同，其吸附O2在短时间内就达到平衡，此时，N2的吸附量很少，较短的产气时间，可有效的提高碳分子筛的产气率，但同时也增加了阀门的动作频率，因此阀门的性能也很重要。一般选择吸附时间为30-120秒。小型高纯制氮机推荐使用短的产气时间，大型低浓度推荐使用长的产气时间。 5、操作压力 分子筛在动力学效应的同时，又具有平衡吸附效应，吸附质分压高，吸附容量也高，因此加压器吸附是有利的，但吸附压力太高，对空压机的造型要求也增高，另外常压再生与真空再生两个流程对吸附压力要求也不同，综合各项因素，建议常压再生流程的吸附压力选为7-10bar/cm?为宜。 06、使用温度 作为吸附剂选择较低的吸附温度有利于碳分子筛性能的发挥，制氮机工艺在有条件的情况下，采取降低吸附温度是有利的。

常见的工业制氮设备类型及原理

装精求度高。综合设备投入、设备安装及基建等因素，3500Nm3/h以下的设备，同工业制氮有三种类型： 1、膜空分制氮 以空气为原料，在一定压力条件下，使用氧和氮等气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备比较它具有构造更为简单、体积更小、无切换阀门、维护方便、产气更快(≤3分钟)、增容方便等特点，它格外适合氮气纯度≤98%的中、小型氮气用户，有好的性价比。而氮气纯度在98%以上时，它与相同标准的PSA制氮设备比较投入要高出15%以上。 2、深冷空分制氮 深冷空分制氮是一种传统的制氮方法。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再使用热交换方式使空气变成液态。其主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在正常大气压情况下，前者的沸点为-183℃，后者的沸点为-196℃)，经过精馏工艺，使它们分离取得氮气。深冷空分制氮设备杂乱、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投入较大，运转成本较高，产气周期较长(12～24h)，设备安装精求度高。 综合设备投入、设备安装及基建等因素，3500Nm3/h以下的设备，同样标准的PSA制氮设备的投资规模要比深冷空分设备低20%～50%。深冷空分制氮设备适宜大规模工业制氮，而中、小规模制氮显得不经济。 3、分子筛制氮 以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，使用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的办法，通称PSA制氮。此法是七十年代快速发展起来的一种新的制氮技能。与传统制氮法相比较，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，纯度可在较大范围内依据用户需求进行调节，操作维护简便、运行成本较低、设备适应性强等特点，故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到使用中、小型氮气机用户的青睐，PSA制氮装置已变成中、小型氮气用户的。