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变压吸附制氮技术的发展和应用 摘 要 众所周知，氮气作为空气的主要成分在室温常压下是无色无味的，并且对人体也没有伤害，不具可燃性等特点，同时氮气的化学性质较为稳定，因此它常常被用来做保护气来使用，在化工、制药、食品等多个领域的应用十分的广泛。因而制氮技术的研究受到了社会各界的广泛关注。传统的制氮技术的在实际的生产过程中具有一定的缺陷，而变压吸附制氮技术的问世，在一定程度上弥补了传统技术中的不足之处。接下来本文将对变压吸附技术的基本原理进行一定的阐述，同时对该技术在制氮工艺中的具体应用做详细的分析介绍，以供今后参考使用。关键词:变压吸附 ; 制氮技术;发展;应用;PSA制氮机 1、变压吸附技术原理简介从专业角度来讲，变压吸附的主要机理是不同的压力强度下，吸附剂的吸附容量是存在一定差异的，这是因为吸附剂内部的表面对气体分子具有一定的物理吸附作用，且在相同压力条件下，吸附剂对高沸点组分的吸附能力较强，同时随着压力的增加，对组分的吸附量增加，这样一来，混合物质就可以得到一定的分离。另外当固体的表面与气体分子接触之后，气体分子会在固体表面分子的作用下聚集在它的表面，且密度会越来越大，而一旦压力减小，聚集在固体表面的分子又会重新回到气体中，使得吸附剂可以被反复利用。2、浅析变压吸附制氮技术变压吸附制氮技术在实际生产中进行应用时以空气作为基本的制氮原料，利用常温下氧气与氮气在吸附剂上的吸附效率的差异等来对两者进行分离的。同时在高压条件下进行氮气的吸附，在低压条件下进行解吸，进而实现氮气的制备。对于现阶段来说，化工企业在进行变压吸附制备氮气的过程中，所用到的吸附剂主要两种，即碳分子筛和沸石分子筛，接下来本文将对这两种吸附剂进行详细的介绍。 2.1 碳分子筛制氮技术分析碳分子筛，英文简称为CMS，它属于非极性速度分离性的吸附以纸张等作为粘结剂，材料，在实际的生产过程中主要以煤作为原材，再经过一定的技术加工得到活性炭。而得到的活性炭的表面有大量的微孔晶体，且它属于一种半永久的吸附剂，在使用活性炭进行制氮的过程中的原理是氧气在碳分子筛上的扩散速度较大，使得氧气在碳分子筛上相对的集中，最终氮气在吸附塔流出，得到所需的产品氮气。2.2沸石分子筛制氮技术分析沸石，英文简称为MS，它属于硅铝酸盐晶体，因此沸石具有一定的晶体结构和晶体的基本特征。在利用沸石分子筛进行制氮的过程中，起到吸附作用的并不是沸石的表面，而是其内部的空穴，它的表面只是沸石的骨架，而它的空穴之间通过孔道进行连接，气体分子就是利用孔道进行吸附的。同时沸石分子筛的空穴具有一定的结晶性质，因而它的孔径分布的比较均匀。当大小不一的分子经过晶体的孔穴时，分子筛会对通过的分子有一个吸附选择的过程，也就是较大的分子将不能被吸附，例如极性分子和不饱和键分子在沸石分子筛中的吸附作用比较明显。而在制氮工艺中它的吸附原理是氧气和氮气都属于非极性分子，当它们受到极化作用后会产生欧机，这样一来两种非极性分子在诱导偶极的作用下会与沸石分子筛的固有偶极之间发生吸附现象，但是氮气和氧气的诱导偶极是存在一定可能。瑞气是一家从事气体设备及气体产品应用研究开发的专业公司，是中国常温空分领域的优质品牌和功勋企业。公司的核心业务包括：气体设备和气体产品。上海瑞气始创于1979年，在常温空分应用领域，我们拥有40年的经验，始终坚持为客户创造价值的理念，为全球气体及气体设备领域提供独特的产品、服务、技术咨询和解决方案。 |