西斯制氮设备特点，变压吸附制氮原理、步骤及流程

　　高可靠性，低运行成本和长使用寿命是西斯制氮设备的标致特征，为用户带来长久的经济效益。同时设备还具有以下特点：

　　1. 市场上高端的系统配置，保证设备的稳定性和长久性;

　　2. 运行成本低;

　　3. 自动化程度高，设备自动运行，无人值守;

　　4. 可根据用气量自动调整设备的运行状态，实现自动卸载或重新自动启动功能;宽泛的输出负荷调节能力，范围为：0-100%;

　　5. 为高端用户提供人机界面， 反应任一流程点上运行姿态，实现控制直观视觉化、简单化;

　　6. 按照标准状态(0℃，1atm)计量提供足量高品质氮气;

　　7. 采用西门子PLC，预留R485通讯接口，流量、纯度、压力、露点及故障报警等数据可通过标准MODBUS通讯协议进入用户DCS，实现运行参数的实时监控，并能对PSA制氮机组系统故障报警进行紧急停机;

　　8. 氮气纯度的在线分析、显示，氧含量信号输出(4-20mA);

　　9. 过滤器自动排污，过滤器差压指示，下配无损自动排污阀，同时有信号反馈到PLC，对堵塞等故障发出报警，以便及时处理;

　　10. 灵活的设计以满足不同客户的特定氮气需求;

　　11. 不合格氮气的自动放空功能，保证进入终端用气点的氮气100%达标;

　　12. 中、小型装置撬装式/箱式一体化设计， 方便运输和安装;

　　变压吸附制氮原理

　　变压吸附基本原理是利用吸附剂对吸附质在不同压力下有不同的吸附容量，并且在一定压力下对被分离的气体混合物各组分又有选择吸附的特性。在吸附剂选择吸附的条件下，加压吸附除去原料气中的杂质组分，减压脱出这些杂质而使吸附剂获得再生。因此，一般采用两个吸附塔，循环交替的变换所组合的各吸附塔压力，就可以达到连续分离气体混合物的目的。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 ADSOPTION，简称PSA)。变压吸附制氮是一种常温空气分离技术，和传统深冷空分相比，具有工艺流程简单，设备制造安装容易，适应性广，自动化程度高，操作简单、运行成本低，投资省的特点。

　　变压吸附制氮的核心是碳分子筛，如上图所示，是多孔的碳基材料，在变压吸附的过程中(大约1分钟)经历加压、减压，特别是减压的情况下，更容易造成分子筛粉化。因此，如何防止分子筛粉化就是变压吸附制氮的核心技术。同时，压缩空气中有颗粒、油及水，他们对分子筛造成伤害，也使分子筛软化然后粉化，中毒(进油)，进而使设备的流量、纯度下降， 给安全生产带来巨大隐患…

　　所以选用高效、可靠的碳分子筛，合理设计空气净化系统，辅以根本的先进的防止碳分子筛粉化工艺和技术，才能保证分子筛的长久寿命，保持设备长期低成本的使用，节约每一份运行成本。

　　一般地，在吸附平衡情况下，任何一种吸附剂在吸附同一气体时，气体压力越高，则吸附剂的吸附量越大。反之，压力越低，则吸附量越小。变压吸附制氮的动力学原理如右图：

　　变压吸附制氮的四个步骤

　　为了获得连续的氮气，一般采用两个吸附塔进行交替吸附和再生，完整的变压吸附过程为：

　　吸附 装有碳分子筛的吸附塔共有A、B二塔。当洁净的压缩空气进入A塔底端经碳分子筛向出口端流动时，O2、CO2和H2O被吸附， 产品氮气由吸附塔出口流出。

　　均压 经一段时间后(大约1分钟)，A塔内的碳分子筛吸附饱和。这时，A塔自动停止吸附，并对B塔进行一个短暂的均压过程，从而迅速提高B塔压力并达到提高制氮效率的目的。所谓均压，就是将两塔连通，使一只塔(待解吸塔)的气体流向另一只塔(待吸附塔)，最终达到两塔的气体压力基本均衡。

　　解吸 均压完成后，A塔通过底端出气口继续排气，将吸附塔迅速下降至常压，从而脱除已吸附的O2、CO2、H2O，实现分子筛的解吸再生。

　　吹扫 为了使分子筛彻底再生，以氮气缓冲罐内的合格氮气对A塔进行逆流吹扫。

　　以上过程是通过压力变化来实现的，因此该工艺称为变压吸附(Pressure Swing Adsorption ， 简称PSA)。

　　变压吸附制氮流程

　　压缩机提供的压缩空气， 经过空气系统净化处理， 洁净的压缩空气进入吸附塔进行氧、氮分离，得到合格的氮气，其流程包含：

　　空气压缩： 在一定的压力下，变压吸附才能达到佳的吸附效果，因此，环境空气必须经过压缩;通常采用的是螺杆压缩机和离心机，由于螺杆压缩机分为两类，即有油润滑和无油润滑型，而考虑到无油螺杆机过高的价格，目前通常选用喷油螺杆机。 由于分子筛为微孔状颗粒，压缩空气中携带的油过多，则会造成微孔堵塞，从而降低分子筛效率，影响设备的产量，而这种损害是不可恢复的，因此选择品质高，含油量小的空气压缩机，是保证系统正常运行的关键因素之一。

　　空气净化： 由于压缩空气中含有水、颗粒、油，这些杂质对分子筛有破坏作用，因此，必须用空气处理系统(过滤器及冷干机、吸干机等)， 通过降温除去油水， 达到保护分子筛的目的。选用高品质的空气处理系统同样是保证制氮装置正常运行的关键因素之一。

　　变压吸附制氮： 是整个过程的核心和技术关键点，叙述如前。

　　变压吸附制氮特点

　　变压吸附的核心—分子筛是多孔的碳基材料，在变压吸附的循环过程中(1分钟)内有数次变化及多孔的碳分子筛本身对压力变化，特别是降压时更敏感的特点，造成分子筛粉化，使分子筛减少，当然产量就下降，同时粉化后的分子筛可能进入后面的管路系统，造成气动阀门密封面的损害，进而造成系统停产。因此分子筛的防粉化技术，成为保证整套系统性能的核心技术。

　　分子筛的防粉化技术体现在：

　　1. 多年的经验积累;

　　2. 特殊的防止分子筛粉化工艺;

　　3. 选用经过实践检验的进口分子筛;

　　4. 高品质的空气压缩及净化系统;

　　西斯气体提供的制氮设备具有多年的技术及经验，配套设备选型高品质，为优势技术实现提供物质保障，因此，系统设备质量可靠，具有超长的使用寿命，为用户带来长久的经济性。高品质的可靠设备保证客户避免因设备故障带来的不确定因素，消除可能造成的系统紧急停车产生的无法估量的经济损失，同时也避免了设备故障带来的维修烦恼。

　　技术指标

　　氮气产量：5~3000Nm³/h

　　氮气纯度：95%~99.9995%

　　氮气压力：0.1~0.8Mpa(可调)

　　露点：-40℃或-60℃

　　备注：详细技术资料请向我公司销售部索取。

　　苏州西斯气体设备有限公司是一家专业从事设计制造制氮机、制氧机、PSA制氮机、工业制氮机、食品制氮机、变压吸附制氮机、吸附式干燥机、VPSA制氧机、医药制氮机、变压吸附制氧机、制氮设备、膜分离制氧机、膜分离制氮机、制氢机的生产企业。