变压吸附空分制氮原理.doc

◆变压吸附空分制氮原理

1）变压吸附（PSA）
　 变压吸附(Pressure Swing Adsorption.简称PSA) 是一种先进新型的气体分离技术，它在当今世界的现场供气方面具有不可替代的地位。
2）变压吸附原理
　 任何一种吸附对于同一被吸附气体（吸附质）来说，在吸附平衡情况下，温度越低，压力越高，吸附量越大。反之，温度越高，压力越低，则吸附量越小。如果温度不变，在加压的情况下吸附，用减压（抽真空）或常压解吸的方法，称为变压吸附。可见，变压吸附是通过改变压力来吸附和解吸的。

如上图所示，碳分子筛对氧和氮吸附量有很大的差异。碳分子筛是一种内部有很多微孔的物质，用碳分子筛制氮主要是基于氧和氮在碳分子筛中的扩散速率不同，变压吸附的原理就是在一定的压力下，利用空气中氧、氮在碳分子筛微孔中的吸附量的差异，达到氧氮分离的目的。在压力升高时，碳分子筛吸氧产氮，压力降至常压时，碳分子筛脱附氧气再生。变压吸附制氮设备通常有两只吸附塔，一只吸氧产氮，另一只脱氧再生，如此交替循环不断产出氮气。
　 3）制氮设备应用领域
　 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。
　 食品工业：食品包装、啤酒保鲜、非化学消毒、水果和蔬菜保鲜。