吸附式制氮设备工艺流程主要包括以下几个关键步骤,通过这些步骤实现从空气中分离出高纯度氮气:
1.空气压缩
目的:提供压缩空气作为原料气。
设备:空气压缩机。
工艺参数:压力通常为0.7-1.0 MPa。
2.空气预处理
目的:去除压缩空气中的水分、油分和杂质,保护后续设备。
步骤:
冷却:通过后冷却器降低压缩空气温度。
过滤:使用精密过滤器和活性炭过滤器去除油分和颗粒物。
干燥:通过冷冻式干燥机或吸附式干燥机降低空气露点。
3.吸附分离
目的:利用碳分子筛(CMS)对氧气和氮气的吸附能力差异,实现氮气分离。
设备:吸附塔(通常为双塔或更多塔结构)。
工艺步骤:
吸附:压缩空气进入吸附塔,碳分子筛优先吸附氧气,氮气通过。
均压:吸附塔压力平衡,减少能量损失。
解吸:通过降压或抽真空,释放吸附的氧气,再生碳分子筛。
冲洗:用部分产品氮气冲洗吸附塔,进一步提高氮气纯度。
4.氮气缓冲与储存
目的:稳定氮气输出压力,满足用气需求。
设备:氮气缓冲罐。
工艺参数:缓冲罐压力通常为0.6-0.8 MPa。
5.氮气纯化(可选)
目的:进一步提高氮气纯度,满足特殊需求。
设备:氮气纯化装置(如催化脱氧装置)。
工艺参数:纯度可达99.999%以上。
6.氮气输出
目的:将高纯度氮气输送至用气点。
设备:管道、阀门、流量计等。
工艺参数:根据用户需求调节压力和流量。
7.自动控制
目的:实现设备自动化运行,确保稳定性和高效性。
设备:PLC控制系统、触摸屏、传感器等。
功能:
自动切换吸附塔。
监测氮气纯度、压力、流量等参数。
故障报警与保护。
8.废气排放
目的:排放解吸过程中产生的富氧气。
设备:消音器、排气管道。
工艺参数:富氧气中氧气浓度较高,可直接排放或回收利用。
通过以上步骤,吸附式制氮设备能够高效、稳定地生产高纯度氮气,广泛应用于食品、医药、化工、电子等行业。