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一、基礎(chǔ)知識

1 .氣體知識

    氮氣作為空氣中含富有的氣體，取之不竭，用之不盡。它無色、無味，透明，屬于亞惰 性氣體，不維持生命。高純氮包常作為保護性氣體，用于隔絕氧氣或空氣的場所。氮氣（N2） 在空氣中的含量為78.084% （空氣中各種氣體的容積組分為:N2： 78.084%、02： 20.9476%、 氬氣：0.9364%、CO2： 0.0314%、其它還有 H2、CH4、N2O、03、SO2、NO2 等，但含量極少），分子量為28,沸點:-195.8℃,冷凝點：?210℃。

2 .壓力知識

變壓吸附（PSA）制班工藝是加壓吸附、常壓解吸，必須使用壓縮空氣?，F(xiàn)使用的吸附劑一 一碳分子篩最佳吸附壓力為O75~0.9MPa,整個制氮系統(tǒng)中氣體均是帶壓的，具有沖擊能量。

二、PSA制例工作原理：

JY/CMS變壓吸附制如機是以碳分子篩為吸附劑,利用加壓吸附，降壓解吸的原理從空氣中 吸附和釋放輒氣,從而分離出氮氣的自動化設(shè)備。碳分子篩是一種以煤為主要原料,經(jīng)過研磨、氧化、成型、碳化并經(jīng)過特殊的孔型處理工藝加工而成的，表面和內(nèi)部布滿微孔的柱形顆粒狀吸附劑，呈黑色，其孔型分布如下圖所示：

碳分子篩的孔徑分布特性使其能夠?qū)崿F(xiàn)02、N2的動力學分離。這樣的孔徑分布可使不同的 氣體以不同的速率擴散至分子篩的微孔之中，而不會排斥混合氣（空氣）中的任何一種氣體。 碳分子篩對02、N2的分離作用是基尸這兩種氣體的動力學立徑的微小差別,02分子的動 力學直徑較小,因iflj在碳分了?篩的微孔中有較快的擴散速率,N2分子的動力學直徑較大, 因而擴散速率較慢。壓縮空氣中的水和CO2的擴散同氧相差不大,而就擴散較慢。最終從吸附塔富集出來的是N2和Ar的混合氣。

碳分子篩對。

2、N2的吸附特性可以用平衡吸附曲線和動態(tài)吸附曲線直觀表現(xiàn)出來:由這兩個吸附曲線可以看出，吸附壓力的增加，可使02、N2的吸附員同時增大，且02 的吸附儀?增加幅度要大一些。變壓吸附周期短:，02、N2的吸附量遠沒有達到平衡（最大值）， 所以。2、N2擴散速率的差別使。2的吸附量在短時間內(nèi)大大超過N2的吸附量。變壓吸附制氮正是利用碳分子篩的選擇吸附特性，采用加壓吸附，減壓解吸的循環(huán)周期，使 壓縮空氣交替進入吸附塔（也可以單塔完成）來實現(xiàn)空氣分離，從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氮氣。