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制氮機，是指以空氣為原料，利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮氣的設備。工業上應用的制氮機，根據分類方法的不同，可以分為三種，即低溫精餾法(深冷空分法)、分子篩空分法(PSA)和薄膜滲透法(膜空分法)。本文以分子篩空分法(PSA)作為重點討論。
|PSA制氮原理：
制氮機是按變壓吸附技術設計、制造的氮氣制取設備。制氮機以優良進口碳分子篩(CMS)為吸附劑，采用常溫下變壓吸附原理(PSA)分離空氣制取高純度的氮氣。通常使用兩吸附塔并聯，由進口PLC控制進口氣動閥自動運行，交替進行加壓吸附和解壓再生，完成氮氧分離，獲得所需高純度的氮氣。
|PSA制氮機技術指標：
入口溫度：≤40℃（需配冷干機）
最低使用壓力：0.5MPa
常壓露點：-40~-70℃/ctd
氮氣純度：95-99.999%
平均再生耗氣量：≤5%
環境溫度：5~40℃
切換周期：45-60S
電壓/頻率：220V/50HZ
|工作流程
1、不等勢均壓：
吸附塔A工作50秒后，碳分子篩趨近于飽和，進入2秒不等式均壓（閥門V2,V3、V9,V10，全部關閉），吸附塔A的高壓半成品氮氣通過V7，V4進入吸附塔B，使兩個吸附塔氣壓一致，均壓后閥門全部關閉。
2、A塔吸附,B塔不吸附：
壓縮空氣從進出氣閥V3打開（閥門V3與V4、閥門V5與V6運行時都只開一個，或同時關閉）經過管道進入吸附塔A升壓預吸附，開始制氮過程及打開閥門V5輸送成品氮氣進儲氣罐。
3、B塔吸附，A塔解吸：
閥門V4，V10打開壓縮空氣進入吸附塔B，開始吸附工作，閥門V6，V9延時打開將氮氣送入儲氣罐。同時，閥門V1打開將A塔的雜氣排入大氣（塔頂部微量氮氣反吹雜氣），直至B塔完成吸附，全部閥門關閉進入均壓狀態。
|制氮機的選型方法
空氮比：指要產生多少m3/H的氮氣，消耗多少m3/H的空氣？（注：以上指空氮比根據不同的廠家碳分子篩的性能和數據不一樣，僅供參考。）
PS：客戶需要車間需要50m3/H的氮氣，純度99.9%，則需要配多大的空壓機？
計算：Q=50*4.0=200m3/H=3.33m3/min，通過此流量可以選相關的空壓機設備。
注明：對于99.999%純度的，空氮比為1:8，考慮到整個系統經濟性問題，我司建議200m3/h以下流量可以制氮主機一步法匹配，200m3/h以上的建議先將氮氣通過PSA變壓吸附制氮機將氣體純度到99.9%，再通過純化裝置將氣體純化到99.999%。
|PSA制氮原理：
制氮機是按變壓吸附技術設計、制造的氮氣制取設備。制氮機以優良進口碳分子篩(CMS)為吸附劑，采用常溫下變壓吸附原理(PSA)分離空氣制取高純度的氮氣。通常使用兩吸附塔并聯，由進口PLC控制進口氣動閥自動運行，交替進行加壓吸附和解壓再生，完成氮氧分離，獲得所需高純度的氮氣。
|PSA制氮機技術指標：
入口溫度：≤40℃（需配冷干機）
最低使用壓力：0.5MPa
常壓露點：-40~-70℃/ctd
氮氣純度：95-99.999%
平均再生耗氣量：≤5%
環境溫度：5~40℃
切換周期：45-60S
電壓/頻率：220V/50HZ
|工作流程
1、不等勢均壓：
吸附塔A工作50秒后，碳分子篩趨近于飽和，進入2秒不等式均壓（閥門V2,V3、V9,V10，全部關閉），吸附塔A的高壓半成品氮氣通過V7，V4進入吸附塔B，使兩個吸附塔氣壓一致，均壓后閥門全部關閉。
2、A塔吸附,B塔不吸附：
壓縮空氣從進出氣閥V3打開（閥門V3與V4、閥門V5與V6運行時都只開一個，或同時關閉）經過管道進入吸附塔A升壓預吸附，開始制氮過程及打開閥門V5輸送成品氮氣進儲氣罐。
3、B塔吸附，A塔解吸：
閥門V4，V10打開壓縮空氣進入吸附塔B，開始吸附工作，閥門V6，V9延時打開將氮氣送入儲氣罐。同時，閥門V1打開將A塔的雜氣排入大氣（塔頂部微量氮氣反吹雜氣），直至B塔完成吸附，全部閥門關閉進入均壓狀態。
|制氮機的選型方法
空氮比：指要產生多少m3/H的氮氣，消耗多少m3/H的空氣？（注：以上指空氮比根據不同的廠家碳分子篩的性能和數據不一樣，僅供參考。）
PS：客戶需要車間需要50m3/H的氮氣，純度99.9%，則需要配多大的空壓機？
計算：Q=50*4.0=200m3/H=3.33m3/min，通過此流量可以選相關的空壓機設備。
注明：對于99.999%純度的，空氮比為1:8，考慮到整個系統經濟性問題，我司建議200m3/h以下流量可以制氮主機一步法匹配，200m3/h以上的建議先將氮氣通過PSA變壓吸附制氮機將氣體純度到99.9%，再通過純化裝置將氣體純化到99.999%。
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