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制氮机中的应用

发布时间:2022-07-07      点击次数:75

以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA制氮法。PSA制氮法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力,得到众多中、小型氮气用户的欢迎,PSA制氮已成为中、小型氮气用户的方法。
 工艺原理
 PSA制氮机是根据变压吸附原理,采用高品质的碳分子筛作为吸附剂,在的压力下,从空气中制取氮气。 经过纯化干燥的压缩空气,在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。由于空气的动力学效应,氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮,氧被碳分子筛优先吸附,氮在气相中被富集起来,形成成品氮气。然后经减压至常压,吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质,实现再生。
  一般在系统中设置两个吸附塔A和B,一塔吸附产氮,另一塔脱附再生,通过控制装置控制气动阀的启闭,使两塔交替循环,以实现连续生产高品质氮气之目的。
 PSA制氮机的工艺流程包括以下几部分:冷干机启动—>延时—>空压机启动—>吸附塔A吸附—>A和B吸附塔均压—>吸附塔B吸附—>吸附塔A和B均压—>循环工作。
  系统功能
 PLC控制系统主要包括以下几部分:
  1.实现工艺流程 通过控制各电磁阀,实现吸附塔A和B的吸附、均压等过程;
  2.各状态和报警信息显示 在各流程中,需要检测各工艺过程的状态,同时通过故障报警信号等输入,来检测设备运行的状态,同时显示在HMI中;
 3.工艺参数显示 通过传感器检测出罐压、温度、含氮量等工艺参数,同时在HMI上显示;
  4.流速控制 流速决定了气体在吸附塔中的吸附时间,即氧分子的吸附时间:流速高,氧吸附时间短,产品气中剩余氧含量高,氮气纯度低;流速低,氧吸附时间长,产品气中剩余氧含量低,氮气纯度高。因此需要根据实际需求,来控制压缩机气体流量。

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