制氮机中的应用

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。