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PSA制氮性能主要影响参数的研究 变压吸附是一项非常有效的气体分离新技术，与深冷分离法一样，已经成为现代工业气体分离与净化的独立的化工操作单元，被广泛应用于空气分离、气体干燥和氢气分离精制等领域氮气是空气中的主要成分，其化学性质非常不活泼，在大气压力和室温下为无色、无味、无毒的不可燃气体。氮气除了用于合成氨以外，通常被作为保护气而广泛用于化工、冶金、煤炭、医药、食品、航空电子等行业展，各国对氮气的需求量也逐渐增加。传统获取氮气的方法主要是深冷分离法，其特点是投资大、能耗高、操作复杂等。目前，常用的制氮方法主要有膜分离法、深冷分离法、变压吸附法(PSA)。其中变压吸附具有投资小、自动化程度高、操作维护简单、常温运行等优点。因此，当PSA制氮问世后，就受到各国工业界的竞相开发和研究。在实际工程项目中，具体制氮方案的选取应该根据用氮量、用氮纯度、现场操作条件等，以及通过经济技术比较，来选择最合适、经济高效的制氮方案。本文中主要通过PSA制氮实验，探讨影响氮气体积分数和氮气回收率的关键工艺参数，得到PSA制氮装置的最佳工艺条件。实验装置及分析测试方法实验原理PSA制氮技术是以碳分子筛(CMS)为吸附剂，在常温下以空气为原料，利用氮气与氧气在CMS的吸附速率的差异和吸附容量的不同，采用加压吸附、减压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气CMS是一种以煤为主要原料，经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，是一种半永久的吸附剂。碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现分子的动力学直径较小，在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，而分子的动力学直径较大，扩散速率较慢。压缩空气中的相差不大，而Ar的扩散速率较慢，不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥空气中的任何一种气体，N最终从吸附塔富集出来PSA制氮工艺的主要循环操作步骤为:升压吸附、均压、降压解吸、冲洗，然后再充压吸附。升压吸附:装有CMS的吸附塔共有101A底端经CMS向出口端流动时，OCMS吸附，产品氮气由吸附塔出口流出。min左右)，吸附塔CMS吸附饱和。这时，吸附塔－101A自动停止吸附，并对吸附塔－101B进行一个短暂的均压过程，从而迅速提高吸附塔－101B压力以达到提高制氮效率的目的。所谓均压，就是将两塔连通，使一只吸附塔(待解吸塔)的气体流向另一只吸附塔(待吸附塔)，最终达到两塔的气体压力基本相等。降压解吸:均压完成后，吸附塔－101A通过底端出气口继续排气，将吸附塔内压力迅速降至常压，以解吸已吸附在CMS，实现CMS再生。冲洗:为了使CMS再生彻底，通过两塔之间常开的反吹阀对吸附塔－101A进行逆流吹扫。PSA制氮实验装置的正常运行是通过PLC实验计算方法利用气相色谱仪，采用面积归一化法对实验数据进行处理。实验装置由空气净化系统(空气压缩机、高效除油器、冷冻干燥机、各级过滤器及空气缓冲罐)、PLC控制系统、氮气纯度检测系统(气相色谱等部分组成。吸附剂及原料选用国产的220分析方法采用上海海欣色谱仪器有限公司的GC950相色谱仪(带六通阀)，南京加诺仪表仪器有限公司的空气分析柱。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制氮机厂家，是中国常温空分领域的领导品牌和功勋企业。公司的核心业务包括：气体设备+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。在中国，瑞气50多个营销分支机构、100多个服务网点遍布30多个省市；在全球，瑞气的营销遍及东南亚、中东、欧洲和南美，产品远销20多个国家，在石油、化工、煤矿、冶金、轮胎、制药、食品、航空等行业得到广泛应用。PARent;">ABSolute;top:0;border:0px;width:0px;height:0px;"> |