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发布:南京普拉勒科技有限公司
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       氮气通常状况下是一种无色无味的气体,由于其化学性质的不活泼广为应用在各领域,而纯净的氮气无法从空气中直接获取,通常采用分离法:膜分离、深冷制氮、PSA变压吸附制氮,今天我们的重点是PSA变压吸附制氮和深冷制氮的对比。首先我们来了解下什么是PSA变压吸附制氮和深冷制氮。

PSA变压吸附制氮的原理

由于氮、氧分子在碳分子筛中的扩散速率的不同,在0.7-1.0Mpa压力下,即氧在碳分子筛表面的扩散速度大于氮的扩散速度,使碳分子筛优先吸附氧,而氮大部分富集于不吸附相中。碳分子筛本身具有加压时对氧的吸附容量增加,减压时对氧的吸附量减少的特性。利用这种特性采用变压吸附法进行氧、氮分离。从而得到99.99%的氮气。

深冷制氮原理

以空气为原料,经过压缩、净化,再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同,通过液空的精馏,使它们分离来获得氮气。

      了解了原理,那么两者之间有什么区别呢?首先他们结构有很大的不同,PSA变压吸附制氮,通常采用这种原理的氮气发生器结构不会太复杂,由空压机、空气干燥器、碳分子筛、储气罐等,而后者相对于前者来说结构要复杂的多,主要有空压机、空冷器、空气净化干燥器、换热器、膨胀机和精馏塔等。

      其次前者仅能产生氮气,后者不仅有氮气,还能产生液氮。从控制纯度来说,采用PSA制氮的氮气发生器相对于后者能灵活控制,为什么这样说呢?氮气纯度只受产品氮气负荷的影响,在保持其他条件恒定不变下,N2排出量越大,纯度相应的也越低,反之则越高,因此PSA制氮的氮气发生器产品纯度可以在90%-99.9%之间任意调节;而深冷制氮机则由于其塔板的数量、效率等原因的限制,调节范围很小。

      最后前者在运行间断这方面比后者更有优势,前者可以随时使用,而后者由于极低的温度需要连续运行很长时间。综合上述几点,PSA制氮的氮气发生器优势更能让它胜任于实验室的日常氮气发生。

      普拉勒是全球实验室气体发生器行业的主要供应商,欧洲(英国)和亚洲(北京)地区两大生产基地,超过十几年的实验室气体发生器产品研发和制造历史,其生产的高纯氮气发生器采用的正是我们前面所说的PSA变压吸附制氮的原理,它采用双塔变压吸附技术产生连续的高纯氮气,两个碳分子筛柱,预处理的压缩空气进入并穿过第一个碳分子筛柱,氧气、二氧化碳、水蒸气及其他杂质被碳分子筛吸附,只允许氮气通过碳分子筛并进入内部氮气罐。经过一段时间后该碳分子筛柱吸附饱和,系统将自动切换至第二个碳分子筛柱继续工作,第一个已饱和的碳分子筛柱经过快速降压,将吸附捕捉的氧气释放到空气中,从而被活化再生。两个碳分子筛柱的吸附和净化再生过程交替进行,以此连续产生洁净、干燥的高纯氮气。

PSA氮气发生器原理.png

(相关内容来源于网络)

2019-04-16 13:51:20
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