药用高纯度制氮机变压吸附原理及组成介绍

药用高纯度制氮机采用了国际上通用的变压吸附（PSA）制氮流程，变压吸附原理是一种物理的吸附，它由吸附质分子和吸附剂表面分子之间的引力所引起的。在吸附平衡情况下，吸附剂在吸收吸附质时，吸附量随着压力的升高而增加，随着压力的降低而减少，这种现象为变压吸附。同时吸附剂在吸收吸附质时具有很强的选择性，即不同的吸附剂主要的吸收对象是不同的。而选择吸附剂是制氮机的关键，人们可利用碳分子筛对氮气很少吸收的特性作吸附剂，一般随压力升高碳分子对空气中的氧气、二氧化碳、水分等组分产生强烈的吸附性，而对氮气则吸附很少。人们可人为控制气压变化，升压吸附杂质，降压脱附杂质（此时分子筛再生），同时碳分子筛具有孔容和比表面积相对较大的特性，能得到人们所需的氮气组分。 药用高纯度制氮机的基本组成 (1)空压机，空气压缩机采用螺杆式，内含冷冻干燥器和过滤器，对压缩空气在进入制氮机之前进行预处理，除去压缩空气中大部分水分和异物。 (2)压缩空气净化系统，其由二级过滤器、除油器、空气储罐组成。其中，二级过滤器作用是除去空气中的尘埃和水等，为氧氮分离系统提供洁净空气；除油器置于空气储罐内，其作用除去压缩空气中的油，防止污染分子筛；空气储罐的作用是保证氧氮分离系统的平稳，而部分处理过的洁净空气可引为仪表气或驱动气阀之用。 (3)氧氮分离（PSA）系统，其由二个交替工作的吸附塔（内置分子筛）和气动阀、减压阀、调节阀及消声器等组成。根据碳分子筛对空气中氧组分的选择吸附特性，在加压吸附和降压脱附过程中实现氮氧分离。 (4)氮气缓冲系统，由缓冲罐、流量计、调压阀、节流阀、电磁阀及氮气纯度分析仪等组成，其作用使输出氮气的压力、纯度及流量保持稳定。同时，在吸附塔开始升压吸附时，缓冲罐内的一部分气体回充到吸附塔中，提高吸附塔的压力，并将未完全吸附的气体赶到塔底部，经过进一步的吸附后再注入缓冲罐。而经在位氮气纯度分析仪测定氮气纯度，并将信号反馈到控制元件。 (5)气体过滤系统，其采用二级无菌过滤，使氮气产品达到GMP或相应工艺要求。 (6)电气控制系统，由可编程控制器、触摸屏、气动控制元件及仪表等组成，用于监视设备相应的运行，特别是变压吸附过程均由可编程控制器按程序控制电磁阀，并由相应电磁阀控制相应的气动阀达到自动运行。

制氮机在医药行业的应用，快来看下。

制氮机(也称制氮装置)是以压缩空气为原料，利用一种叫作碳分子筛的吸附剂对氮、氧的选择性吸附，把空气中的氮分离出来的设备。根据分类方法的不同，即深冷空分法、变压吸附(PSA)制氮和膜空分法三种。 从技术原理上来说，制氮机是按变压吸附技术设计、制造的氮气设备。制氮机以进口碳分子筛(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。 从工作流程上来说，制氮机是由空气经压缩机压缩，进入冷干机进行冷冻干燥，以达到变压吸附制氮系统对原料空气的露点要求。再经过过滤器除去原料空气中的油和水，进入空气缓冲罐，以减少压力波动。后，经调压阀将压力调至额定的工作压力，送至二台吸附器(内装碳分子筛)，空气在此得到分离，制得氮气。原料空气进入其中一台吸附器，产出氮气;另一台吸附器，则减压解吸再生。二台吸附器交替工作，连续供给原料空气，连续产出氮气。氮气送至氮气缓冲罐，经调压阀将压力调至额定压力;再通过流量计计量，氮气分析仪分析检测，合格的氮气备用，不合格氮气放空(刚开制氮机时)。 制氮机在医药行业的应用 制氮机具有产氮气方便快捷，因其先进的技术，独特的气流分布器，使气流分布更均匀，地利用碳分子筛，20分钟左右即可提供合格的氮气;使用方便，设备结构紧凑、整体撬装，占地小无需基建投资，投资少，现场只需连接电源即可制取氮气;比其它供氮方式更经济，由于PSA工艺是一种简便的制氮方法，以空气为原料，能耗仅为空压机所消耗的电能，具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。随着自动化技术的进步，制氮机根据机电一体化设计实现自动化运行，即进口PLC控制全自动运行，氮气流量压力纯度可调并连续显示，可实现无人值守。 在医药行业中，对于氮气的要求十分高，要求高纯度。制氮机与其他氮气设备不同的是因医药行业标准GMP标准规定，与药品或药液接触的部分均采用不锈钢材质及方面的要求，设备需要采用不锈钢材质，设备氮气出口部位加装过滤器装置。也因为药厂对设备的总体要求高，通常会有配置。据了解，随着GMP标准的提高，不少药机业也在这方面下功夫，市场上出现了不少符合标准的高纯度制氮机。高纯度制氮机适用于食品、医药工业，水针、粉针，大输液药品以及生化、隔离输送供氮设备，主要由压缩空气后处理系统、PSA变压吸附系统及气体精密过滤系统等三个系统组成。