工作原理
碳分子筛制氮机是利用碳分子筛的吸附分离作用制取氮气的机器,碳分子筛具有超微孔的结晶结构。从平衡吸附角度看,碳分子筛对氧、氮有相近的吸附量,碳分子筛对氧、氮的吸附分离,实质上是利用气体分子在其中的扩散速度的差异来实现的。如在短时间内,直径较小的氧分子扩散速度比直径较大的氮分子扩散速度快400多倍,数分钟后,氧分子被分子筛大量吸附,吸附量达到90%以上,而氮的吸附量仅为5%。故只要选择最佳的吸附时间进行切换,使碳分子筛内部先吸附氧,就能得到富氮气体,当吸附过程达到平衡时,则进行脱附,即用真空泵抽吸。一般设置双塔往复交替地吸附、脱附,以致源源不断地产出氮气。
工艺流程
碳分子筛制氮机的制氮工艺流程如图4-7所示。具体的工艺过程为:常压空气(大气或库内气体)由空气压缩机压缩升压后经空气过滤器(除水、除油、除尘)进入储气罐,然后通过调压阀G将压缩气体压力降至0. 3MPa,进入吸附塔A或B进行吸附分离,产生的富氮气体经塔顶排出进入缓冲储气罐送入气调库,同时,另一吸附塔B或A由真空泵减压脱附,即氧气被脱附下来,然后排放到大气中。如此A、 B两塔交替工作,可连续获取富氮气体供给气调库而实现降氧。