制氮机吸附塔的内部结构图

变压吸附制氮机工作原理
变压吸附制氮是将空气中的氧气和氮气分离出来，再利用分子筛来分离氮气的一种制氮方法。

当空气经过压缩、冷却后，通过两个分别装有吸附剂和透析剂的吸附塔，在一定的压力下，使两种分子筛中的一种分子吸附在吸附剂表面上，另一种分子则被透析出来。

该过程中被吸附在吸附剂表面上的分子有可能脱附出来，而透析出来的空气则进入下一循环。

变压吸附制氮机组由吸气、压缩、分离、再生等几个部分组成。

吸气和压缩过程中，在吸附器表面形成较高温度的空气气态混合物；在透析器中，部分空气被分离出来后进入变压吸附再生器中。

该装置包括一组两级吸附塔，分别用来对混合气中的氧气和氮气进行分离。

在第一级吸附塔内，氧气和氮气在压力降低至露点以下时被分离出来；进入第二级吸附塔内，氧气被脱附出来。

经过两级吸附后，大部分氧气和氮气被分离出来并分别进入透析器和压缩空气系统，而少量氧气和氮气则在第一级吸附塔内脱附出来后被继续吸附。

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BAN系列PSA制氮机组成及说明原料空气经空气压缩机增压至0.8MPa，经过压缩空气净化系统除去大量油、水、尘等其它杂质，进入吸附器。

净化后的干燥纯净的原料空气，经缓冲过滤器，进入吸附器底部，气流经分布器扩散后，进入装填碳分子筛的吸附器，进行变压吸附，实行氧氮分离。

氮在气相中得到富集，作为产品从上端出口再进入氮气缓冲罐、调压阀、流量计输出，废气在0端排出。

氮气纯度达到99.99%以上，无热源、无菌落，符合国际医药工业GMP生产要求。

采用国际最新的PSA制氮流程，全不锈钢高度抛光处理以及独特的吸附器结构设计，确保生产出高纯度的氮气（高于国际无氧要求）。

BAN系列PSA制氮机主要技术参数型号： BAN系列产气量： 3-3000Nm3/Hr纯度：≥95%-99.9995%（纯度超出99.99%通过二次纯化达到99.999%以上）有效耗气量： Nm3/min出口压力： 0.1-1.0MPa可调(超过1.0MPa可通过增压机定做)露点：≤-45℃制氮机单机功率：0.5KW吸附塔材质：碳钢（304不锈钢）主机组件：吸附塔、PLC控制器、角座阀、0、氧分析仪、椰棕垫、碳分子筛、氧化铝、压力表、扩散器、氮气工艺罐。

氮气含尘量：≤0.01um装置噪音：≤80dB（A）进出口压力差：≤0.15MpaHNB系列PSA制氮机应用领域金属热处理：光亮淬火与退火、渗碳、可控气氛、粉末金属烧结。

医药工业：药品充氮包装、运输和保护，药料气动传输。

化学工业：覆盖、惰性气体保护、压力传输、油漆、食用油搅拌。

煤炭工业：煤矿防灭火，煤矿开采过程中的瓦斯气置换。

石油工业：氮气钻井、油井维修、精炼、天然气回收。

橡胶工业：交联电缆生产和橡胶制品生产防老化保护。

化肥工业：氮肥原料，触媒保护，洗涤气。

玻璃工业：浮法玻璃生产中的气体保护。

电子工业：大规模集成电路、彩电显像管、电视机和收录机元件及半导体处理。

文物保护：出土文物、书画、青铜器、丝织品等的防腐处理及惰性气保护。

PSA(变压吸附)-制氮简介一、流程示意图汽化器二、氮气系统方案描述到 ISO8573.1质量等级1级。

这样洁净干燥的压缩空气便可进入后级制氮部分经变压吸附产生纯度≥99%的氮气。

3. 变压吸附制氮系统：变压吸附（Pressure Swing Adsorption ，简称PSA ）是一种先进的气体分离技术，它在当今世界的现场供气方面具有不可替代的地位。

a. PSA 技术具有以下优点：­ 产品纯度可以随流量的变化进行调节；­ 在低压和常压下工作，安全节能；­ 设备简单，维护简便­ 微机控制，全自动无人操作。

b. 吸附剂：吸附剂是PSA 制氮设备的核心部分。

一般来说，PSA 制氮设备选择的是碳分子筛，它吸附空气中的氧气、二氧化碳、水分等，而氮气不能被吸附。

c. 变压吸附的原理：在吸附平衡情况下，任何一种吸附剂在吸附同一气体时，气体压力越高，则吸附剂的吸附量越大。

反之，压力越低，则吸附量越小。

如下图所示：如上所述，在空气压力升高时，碳分子筛将大量吸附氧气、二氧化碳和水分。

当压力降到常压时，碳分子筛对氧气、二氧化碳和水分的吸附量非常小。

变压吸附设备主要由A 、B 二只装有碳分子筛的吸附塔和控制系统组成。

当压缩空气（压力一般为0.8MPa ）从下至上通过A 塔时，氧气、二氧化碳和水分被碳分子筛所吸附，而氮气则被通过并从塔顶流出。

当A 塔内分子筛吸附饱和时便切换到B 塔进行上述吸附过程并同时对A 塔分子筛进行再生。

所谓再生，即将吸附塔内气体排至大气从而使压力迅速降低至常压，使分子筛吸附的氧气、二氧化吸附量碳和水分从分子筛内释放出来的过程。

最全的塔设备结构性能图文剖析!化工厂对塔设备的采用一直是主要的，虽然塔设备的体积较大，对某些过程(如蒸馏)能耗比较高，但由于它在技术上已相当成熟和能连续处理大量物料，因而长期以来在化工生产中被广泛采用。

1板式精馏塔塔操作时，塔内液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。

溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。

气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道（泡罩、筛孔或浮阀等），分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。

在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。

在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。

板式塔为逐级接触式气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。

性能特点：板式塔有充分的气液接触和较大的处理能力，同时具有较小的压降、泄漏和夹带，且板式塔结构简单、操作可靠、便于安装和较低的投资。

对板式塔的优化设计却是很复杂的，它不仅需要有理论知识，还需要有足够的实践经验。

2筛板萃取塔塔底引入轻相（分散相）经筛孔分散后，在重相（连续相）中上升，到上一层筛板下部聚成一层轻液，再分散，再聚集。

分散的过程即萃取传质过程。

塔顶和塔底分别得到萃取相和萃余相。

性能特点：筛板萃取塔由于其处理量大、结构简单、造价低廉而被广泛应用于化工生产过程中。

塔内液液两相的流动结构对传质效率有着重要影响，同时连续相的流动结构又与塔内件结构密切相关。

但其操作弹性小，处理脏沾物料时容易堵塞。

3填料萃取塔目前，填料塔技术在基础研究与应用方面有了很大进展，但由于填料塔内部流体流动及传质过程的复杂性，致使填料塔的设计仍停留在经验与半经验的水平，如传质系数或等板高度的确定、一些流体力学性能的估算等，都有待于进一步加强基础研究。

在萃取设备中，填料萃取塔是应用最广泛的萃取设备之一。

它不仅具有结构简单，便于制造和安装等优点，而且由于新刮填料的开发，使填料萃取塔的处理能力大幅度提高，传质效率有所改善;并在低压操作、对热敏物系的分离及节能等方面显示了其特有的优越性。

制氮机最佳吸附
根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。

经过纯化干燥的压缩空气，在吸附器中迚行加压吸附、减压脱附。

由于空气动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率进大于氮，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，一塔吸附产氮，另一塔脱附再生，通过PLC程序控制器控制气动阀的启闭，使两塔交替循环，以实现连续生产高品质氮气之目的。