工业制氮机 psa变压吸附空分设备

工业制氮机 psa变压吸附空分设备

本套装置由压缩空气系统、压缩空气净化系统、变压吸附制氮系统、氮气纯化系统组成。

1. 压缩空气系统

a、压缩空气系统由压缩机和空气缓冲罐组成，提供变压吸附制氮装置所需的压缩空气。工艺要求该系统提供稳定的输出压力和足够的气量。空压机选用运转可靠，维护简单，低噪音，无基础运转的空压机。

b、空气缓冲罐主要是作为压缩空气的缓冲器，起稳定和储存作用，此外还可以收集和排除进入压缩空气源的大部分油水冷凝液。缓冲罐装有压力表，安全阀，排污口。

2. 国产制氮机压缩空气净化系统

从缓冲罐出来的经过压缩的空气首先进入9级过滤器，然后进入冷冻式干燥机。让压缩空气强制降温，使空气中水蒸汽冷凝结成液态水夹带尘、油排出机外。冷干机好放置于压缩机房。工艺流程采用冷冻干燥机除油水，基于四点原因：一是后级7级送气管路过滤器进气口大液体负载：2000ppm w/w（露点﹤-12℃），不采用冷冻干燥机，7级送气管路过滤器易失效；二是冬季室外气温较低，压缩空气温度降低后析出水份，堵塞管路系统，管路系统需倾斜并制作排液；三是管路系统析出水份后易腐蚀生锈；四是以后如需提高氮气纯度，空气净化是*的。

冷干机的后级为精密过滤器组，精密过滤器组由二级过滤器组成。分别是7级主管路过滤器，3级高效除油雾过滤器。7级送气管路过滤器精度为1um，滤除1um和更大的固态与液态颗粒，残留油份含量1ppm w/w。3级高效除油雾过滤器过滤精度0.01um，滤除0.01um和更大的固态与液态颗粒，99.999+%油雾；残留油份含量0.001 ppm w/w。压缩空气品质达到 ISO8573.1质量等级1级。这样洁净干燥的压缩空气便可进入后级制氮部分经变压吸附产生纯度≥98%的氮气。

3. 变压吸附制氮系统

PSA碳分子筛制氮装置中有两个装满碳分子筛的吸附塔，洁净、干燥的压缩空气进入变压吸附制氮装置，流经装填有碳分子筛（CMS）的吸附塔。

再生是通过停止吸附步骤，降低吸附塔的压力来实现的。已完成吸附的吸附塔短期均压后开始降压，脱除已吸附的氧气、水、二氧化碳等组份，完成再生过程。

两个吸附塔交替进行吸附和再生，从而产生流量和纯度稳定的产品氮气。两只吸附器的切换由PLC控制的程控阀自动完成。一台变压吸附制氮装置的性能优劣取决于吸附器、碳分子筛、工艺流程、设备结构以及电磁气动阀等部件的性能。