以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮法。PSA制氮法是七十年代迅速發(fā)展起來的一種新的制氮技術(shù)。與傳統(tǒng)制氮法相比，它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產(chǎn)氣快、能耗低，產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)根據(jù)用戶需要進行調(diào)節(jié)，操作維護方便、運行成本較低、裝置適應(yīng)性較強等特點，故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競爭力，得到眾多中、小型氮氣用戶的歡迎，PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶方法。
工藝原理
PSA制氮機是根據(jù)變壓吸附原理，采用高品質(zhì)的碳分子篩作為吸附劑，在的壓力下，從空氣中制取氮氣。 經(jīng)過純化干燥的壓縮空氣，在吸附器中進行加壓吸附、減壓脫附。由于空氣的動力學(xué)效應(yīng)，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠(yuǎn)大于氮，氧被碳分子篩優(yōu)先吸附，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。然后經(jīng)減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質(zhì)，實現(xiàn)再生。
一般在系統(tǒng)中設(shè)置兩個吸附塔A和B，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，通過控制裝置控制氣動閥的啟閉，使兩塔交替循環(huán)，以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)氮氣之目的。
PSA制氮機的工藝流程包括以下幾部分：冷干機啟動—>延時—>空壓機啟動—>吸附塔A吸附—>A和B吸附塔均壓—>吸附塔B吸附—>吸附塔A和B均壓—>循環(huán)工作。
系統(tǒng)功能
PLC控制系統(tǒng)主要包括以下幾部分：
1.實現(xiàn)工藝流程 通過控制各電磁閥，實現(xiàn)吸附塔A和B的吸附、均壓等過程；
2.各狀態(tài)和報警信息顯示 在各流程中，需要檢測各工藝過程的狀態(tài)，同時通過故障報警信號等輸入，來檢測設(shè)備運行的狀態(tài)，同時顯示在HMI中；
3.工藝參數(shù)顯示 通過傳感器檢測出罐壓、溫度、含氮量等工藝參數(shù)，同時在HMI上顯示；
4.流速控制 流速決定了氣體在吸附塔中的吸附時間，即氧分子的吸附時間：流速高，氧吸附時間短，產(chǎn)品氣中剩余氧含量高，氮氣純度低；流速低，氧吸附時間長，產(chǎn)品氣中剩余氧含量低，氮氣純度高。因此需要根據(jù)實際需求，來控制壓縮機氣體流量。
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