PSA制氮機工作原理

　　變壓吸附基本原理是利用吸附劑對吸附質在不同壓力氮氣產生機下有不同的吸附容量，並且在一定壓力下對被分離的氣體混合物各組分又有選擇吸附的特性。在吸附劑選擇吸附的條件下，加壓吸附除去原料氣中的雜質組分，減壓脫出這些雜質而使吸附劑獲得再生。因此，一般采用兩個吸附塔，循環交替的變換所組合的各吸附塔壓力，就可以達到連續分離氣體混合物的目的。因為吸附與解吸過程是通過壓力變化實現的，故該工藝稱作變壓吸附(PRESSURE SWING ADSOPTION，簡稱PSA)。變壓吸附制氮是一種常溫空氣分離技術，和傳統深冷空分相比，具有工藝流程簡單，設備制造安裝容易，適應性廣，自動化程度高，操作簡單、運行成本低，投資省的特點。PSA空分制氮設備，是以空氣為原料，以優質碳分子篩為吸附劑，運用變壓吸附原理(PSA)，利用充滿微孔的分子篩，對空氣進行選擇性吸附，以達到氧氮分離的目的。分子篩在加壓時氧被優先吸附，氮從非吸附相得到。這樣在氣相氮氣機中可獲得氮的富集成分。因此利用碳分子篩對氧和氮在某一時間內吸附量差別的這一特性，由自動控制軟件按特定時間程序進行加壓吸附，常壓解析的循環過程，完成氧氮分離，從而獲得高純度的成品氮氣。
　　本裝置主要是利用變壓吸附原理來分離空氣中的氧和氮，其特點主要是根據兩種氣體分子在碳分子篩表面擴散速率的不同，即基於位阻-動力效應。因為空氣中的氧和氮在碳分子篩微孔中具有不同的擴散速度，或不同的吸附力，在平衡條件下，碳分子篩對氧和氮的吸附量相當接近，但氧通過碳分子篩微孔的縫隙的擴散速度要比氮快得多。我們利用碳分子篩對氧的吸附速度遠遠大於對氮的吸附速度這一吸附動力學性質，在遠離平衡條件的時間段裡，使氮氣得到富集，被作為產品氣輸出。再利用吸附劑在高溫或低壓下可以解吸的特點，讓吸附劑進行再生與循環，從而達到連續輸出產品氣的目的。
　　本裝置采用兩吸附塔工作，即使其周期性的循環工作，每個循環周期的時間為120秒左右，兩只吸附塔利用吸附再生原理，反復地進行吸附和解吸的操作(由PLC自動控制)，這樣就可以連續的獲得所需要的氮氣。產品氮氣儲氣罐為的是要平衡壓力和純度上的波動，氮氣產量可按實際需要由流量計進行計量和調節。整個PSA操作程序是由可編控制器自動控制來完成的。

　　本裝置以壓縮空氣為原料，可提取得打純度大於99。99%以上的氮氣，並且具有結構簡單，操作方便，能耗低等優點，廣泛用於金屬材料、機械零件的保護熱處理、石油化工、合成纖維、浮法玻璃、電子工業等，以及生產過程的衝氮保護、水果蔬菜的保險、糧食貯藏的防變質、中藥防腐、茶葉保色等方面。