3 PSA制氮工艺描述
PSA制氮技术及氮气纯化技术
.PSA制氮技术及氮气纯化技术(制氮机及氮气纯化设备专题)**: ***.制氮机一、PSA ( PRESSURE SWING ADSORPTION ) 变压吸附制氮机简介市场上目前的供氮方式主要有液氮、瓶装氮、现场制氮。
综合三种供氮方式，现场制氮是目前最经济、高效、节能的的一种供氮方式。
现场制氮适合于用气量在1000Nm3/h以下的用户。
现场制氮的一种主要方式即是PSA变压吸附制氮机。
该制氮机具有经济、高效、运行成本低、适应性强、易于操作、安全方便等特点。
二、PSA变压吸附制氮机原理主要是基于碳分子筛对氧和氮的吸附速率不同，碳分子筛优先吸附氧，而氮大部分富集于不吸附相中。
碳分子筛本身具有加压时对氧的吸附容量增加，减压时对氧的吸附量减少的特性。
利用这种变压吸附的特性，实现氧气和氮气的分离，得到我们所需要的气体组分。
由于吸附剂有一定的吸附容量，当吸附饱和时就需要再生，所以单吸附床的吸附是间歇式的，为保证连续供气，采用双吸附塔并联交替进行吸附，一塔工作一塔再生，连续产氮。
三、变压吸附制氮机主要使用领域1、冶金、金属加工行业通过变压吸附制氮机制取到纯度大于99.5%的氮气，通过和氮气纯化设备的联合使用纯度大于99.9995%、露点低于-65℃的高品质氮气。
用于退火保护气氛、烧结保护气氛、氮化处理、洗炉及吹扫用气等。
广泛应用于金属热处理、粉末冶金、磁性材料、铜加工、金属丝网、镀锌线、半导体、粉末还原等领域。
2、化工、新材料行业通过变压吸附制氮机制取纯度大于98%或所需要纯度的氮气。
主要用于化工原料气、管道吹扫、气氛置换、保护气氛、产品输送等。
主要应用于化工、氨纶、橡胶、塑料、轮胎、聚氨脂、生物科技、中间体等行业。
3、食品、医药行业通过变压吸附制氮机制取纯度大于98%或纯度为99.9%的氮气。
通过除菌、除尘、除水等处理，得到高品质的氮气，满足该行业的特殊要求。
主要应用于食品包装、食品保鲜、医药包装、医药置换气、医药输送气氛。
PSA变压吸附制氮原理资料
PSA变压吸附制氮原理资料变压吸附制氮（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）是一种常用的气体分离技术，广泛应用于工业、医疗和食品加工等领域。
下面是有关PSA变压吸附制氮原理的详细资料。
PSA变压吸附制氮的过程通常分为吸附和解吸两个阶段。
在吸附阶段，混合气体通过吸附装置，其中的氮气分子被分子筛吸附，而其他组分如氧气、二氧化碳、水蒸气等则通过。
这样，从进料气体中分离出富含氮气的吸附床。
吸附床在饱和后，需要进行解吸以获取纯度较高的氮气。
在解吸阶段，通过降低吸附装置内部的压力，降低分子筛对氮气的吸附力，使其再次释放出来。
释放的氮气通过排气阀进入氮气储存罐中，供应给用户使用。
PSA变压吸附制氮的关键在于通过不同操作压力的切换，利用分子筛对氮气的吸附选择性，实现对混合气体的有效分离。
一般来说，较高的压力有利于较大程度地吸附氮气，较低的压力则有利于分子筛对氮气的解吸。
因此，在制氮过程中需要进行周期性的压力切换。
PSA变压吸附制氮在工业上有广泛的应用。
其中，最常见的应用是空分行业，用于分离空气中的氧气和氮气。
通过调节操作条件和吸附床的设计，可以根据需求获得不同纯度的氮气。
例如，在医疗领域，需要高纯度的氮气用于气体中和和手术过程中的辅助气体。
在食品加工中，氮气常用于包装和保存食品，以延长货物的保质期。
总结起来，PSA变压吸附制氮利用吸附介质对混合气体中氮气的选择性吸附特性，通过周期性的压力切换实现对气体的分离。
这种技术广泛应用于空分、医疗和食品加工等行业，为各个领域提供了高纯度的氮气。
PSA制氮机的工艺流程
空气经空压机压缩后,经过除尘、除油、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,经过左吸出气阀、氮气产出阀进入氮气储罐,这个过程称之为左吸,持续时间为几十秒。
左吸过程结束后,左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通,使两塔压力达到均衡,这个过程称之为均压,,持续时间为2-3秒。
均压结束后,压缩空气经过空气进气阀、右吸进阀进入右吸附塔,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐这个过程称之为右吸, 持续时间为60秒。
同时左吸附塔中的碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中,此过程称之为解吸。
反之左吸附时右塔同时也在解吸。
为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中,氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔,把塔内的氧气吹出吸附塔。
这个过程称之为反吹。
它与解吸是用时进行的。
右吸结束后,进入均压过程,再切换到左吸过程,一直循环进行下去。
一:开机步骤1:打开冷干机的电源,预冷2-3分钟。
2:开启空压机,压缩空气经冷干机和过滤器处理后进入制氮机的空气缓冲罐,各压力表指示逐渐上升。
3:当空气缓冲罐的压力达到空压机设定的最高压力时,打开电控柜上的电源开关,既可进入正常的工作状态。
4打开放空阀等到纯度达到工艺要求后,关闭放空阀门待氮气储罐压力达到0.6Mpa,打开通往后级用气的阀，缓慢打供气阀,这时可观察倒流量计浮子上升,开度的流量示值要小于额定流量,流量控制为设备性能所要求值以内。
二:停机步骤1:关闭制氮机的电源开关。
2:关闭冷干机的电源开关。
3：关闭空压机的电源。
4:关闭进入制氮机的压缩空气阀门。
5:若长期不用时将系统各设备电源切断。
6:关闭氮气供气阀门,其他阀门不用关闭。
若长期不用时才将各阀门关闭。
三:故障紧急停车步骤1: 关闭制氮机的电源开关。
2:关闭流量计下的阀门。
变压吸附(PSA)制氮原理及工艺基本知识
变压吸附（PSA）制氮技术原理及工艺基本知识一、基础知识1 氮气知识1.1 氮气基本知识氮气作为空气中含量最丰富的气休，取之不竭，用之不尽。
氮气为双原子气体，组成氮分子的两个原子以共价三键相联系，结合得相当牢固，致使氮分子具有特殊的稳定性，在巳知的双原子气体中，氮气居榜首。
氮的离解能(氮分子分解为原子时需要吸收的能量)为941.69kJ•moL-1。
氮的化学性质不活泼，在一般状态下表现为很大的惰性。
在高温下，氮能与某些金属或非金属化合生成氮化物，并能直接与氧和氢化合。
在常温、常压下，氮是无色、无味、无毒、不燃、不爆的气体，使用上很安全。
在常压下，把氮气冷至-196℃将变成无色、透明、易于流动的液氮。
液氮将凝结成雪花状的固体物质。
氮气是窒息性气体，能致生命体于死亡。
氮气(N2)在空气中的含量为78.084%（空气中各种气休的容积组分为：N2：78.084%、O2:20.9476%、氪气：0.9364%、CO2:0.0314%、其它还有H2、CH4、N20、03、S02、N02等，但含量极少），分子量为28,沸点：－195.8℃, 冷凝点：－210℃。
1.2 氮气的用途氮气的惰性和液氮的低温被广之用作保护气体和冷源。
以氮气为基本成份的氮基气氛热处理，是为了节能和充分利用自然资源的一种新工艺新技术，它可节省有机原料消耗。
氮还有“灵丹妙药”之称而受人青睐，它和人的日常生活密切相关。
例如，氮气用于粮食防蛀贮藏时，粮库内充入氮气，蛀虫在36h内可全部因缺氧窒息而死，杀灭1万斤粮食害虫，约只需几角钱。
若用磷化锌等剧海药品黑杀，每万斤粮食需耗药费100多元，而且污染粮食，影响人民健康。
又如充氮贮存的苹果，8个月后仍香脆爽口，每斤苹果的保鲜费仅需几分钱。
茶叶充氮包裝，1年后茶质新鲜，茶汤清澈明亮，滋味淳香。
2 压力知识变压吸附 (PSA)制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。
现使用的吸附剂碳分子筛最佳吸附压力为0.75～0.9MPa, 整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。
医药化工的变压吸附(PSA)制氮技术探讨
医药化工的变压吸附（PSA）制氮技术探讨Discussion on the Pressure Swing Absorption （PSA）Nitrogen Production Technology in Pharmaceutical Chemical IndustrySHANG Cheng-xi（Chengde Nursing Vocational College，Hebei Chengde 0*****，China）Abstract：In chemical production，nitrogen is inert gas，relatively stable chemical properties; it is not easy to react with other substances，thus widely used as shielding gas，gas seal and etc. In pharmaceutical production，the use of nitrogen is more. At present the nitrogen production technologies mainly include pressure swing adsorption （PSA）method，low temperature method and membrane separation. Application of PSA is the widest. In this article，the pressure swing absorption （PSA）nitrogen production technology in pharmaceutical chemical industry was introduced.Key words：Medicine and chemical industry; PSA nitrogen production technology; Nitrogen production近几年我国的化工事业快速的发展，氮气作为化工行业较为受欢迎的一种气体，被广泛的应用在冶金、制药、电子等生产中。
PSA变压吸附制氮原理
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。
psa制氮机说明书
psa制氮机说明书PSA制氮机是一种基于PSA（Pressure Swing Adsorption）工艺实现的制氮设备，它可以将空气中的氧气、水分和杂质去除，从而生成高纯度的氮气。
以下是PSA制氮机的详细说明书：1. 设备概述：PSA制氮机采用一种双塔交替工作的方式，通过吸附剂对空气中的氧气进行吸附，从而使氮气得以分离。
该机器具有结构简单、操作便捷、能耗低等特点，适用于多种领域，如化工、医药、食品、电子等。
2. 设备组成：PSA制氮机主要包括进气系统、压缩系统、分离系统、控制系统等组件。
其中，进气系统负责将空气引入设备，并滤除其中的固体颗粒和水分；压缩系统将进气压力提高，以满足吸附剂的充气要求；分离系统则实现了氧气和氮气的分离，生成高纯度的氮气；控制系统则用于调节设备运行参数、监测设备状态等。
3. 工艺流程：PSA制氮机的工艺流程主要包括以下几个步骤：(1) 压缩空气进入进气系统，经过过滤和冷却处理，去除其中的杂质和水分。
(2) 进入压缩系统，通过压缩机提高空气压力，使其达到吸附剂充气所需的压力。
(3) 进入分离系统，其中的吸附剂能够吸附氧气，而氮气则通过。
(4) 吸附剂饱和后，进行脱附，即通过减压释放压缩空气中吸附的氧气，同时将吸附剂再生。
(5) 重复以上步骤，使得氮气连续不断地产生。
4. 控制系统：PSA制氮机的控制系统提供了设备的全自动化运行。
它可以监测设备的压力、温度、流量等参数，并根据所设定的条件，自动调节设备的运行状态。
同时，控制系统还可以实现故障报警、数据记录等功能，以便进行设备状态的及时监测和维护。
5. 安全保护：PSA制氮机在设计上考虑了各种安全保护措施，以确保设备的安全运行。
其中包括过压保护、过载保护、过温保护、漏电保护等，以及对设备进行定期的检测和维护。
在设备运行过程中，必须严格按照操作规程进行操作。
以上是对PSA制氮机的简要说明书，希望能对您有所帮助。
如有任何疑问，请随时与我们联系。
psa制氮机原理
psa制氮机原理PSA制氮机原理引言：氮气在工业生产和实验室中有着广泛的应用，而PSA制氮机是一种常见的制氮设备。
本文将介绍PSA制氮机的原理和工作过程。
一、PSA制氮机的基本原理PSA制氮机是通过压力摄动吸附技术实现氮气和氧气的分离。
其基本原理是利用吸附剂对气体分子的选择性吸附性质，实现对氮气和氧气的分离。
二、PSA制氮机的工作过程1. 压缩空气进气压缩空气是PSA制氮机的原料气体，首先通过压缩机将环境空气压缩到一定的压力，通常为0.7-1.0 MPa。
2. 制氮吸附压缩空气进入吸附塔，在吸附塔中装填有选择性吸附剂，如碳分子筛。
由于氮气和氧气的分子大小和极性不同，它们在吸附剂表面的吸附能力也不同。
在一定压力下，吸附剂对氧气的吸附能力较强，而对氮气的吸附能力较弱，因此氧气会被吸附在吸附剂上，而氮气则通过吸附塔，被输出为制氮气。
3. 脱附当吸附塔中的氧气吸附达到饱和后，需要进行脱附处理。
通过减压，降低吸附塔内的压力，减少吸附剂对氧气的吸附能力，使吸附在吸附剂上的氧气释放出来。
脱附后的氧气通过排气阀排出系统。
4. 换塔为了实现连续制氮，通常采用两个吸附塔进行交替工作。
当一个吸附塔在制氮过程中，另一个吸附塔则进行脱附，以确保制氮气的连续输出。
三、PSA制氮机的优势1. 高效节能：PSA制氮机采用压力摄动吸附技术，能够实现高效分离和制氮，相比传统的液态分离方法，具有更高的能量利用率和较低的运行成本。
2. 操作简便：PSA制氮机采用自动化控制系统，操作简便，只需设定相关参数即可实现稳定的制氮效果。
3. 环保节能：PSA制氮机无需化学剂，不会产生二次污染，对环境友好。
4. 灵活性强：PSA制氮机可以根据实际需求调整制氮气的纯度和流量，满足不同应用领域的需求。
四、PSA制氮机的应用领域1. 化工行业：PSA制氮机可用于化学反应过程中的惰性气氛保护，防止氧化反应的发生。
2. 电子行业：PSA制氮机可为电子元器件生产提供高纯度氮气，保证元器件的可靠性和稳定性。
PSA制氮机工作原理及工艺流程
PSA制氮机工作原理及工艺流程1.压缩空气进气：压缩空气经过过滤器去除悬浮态颗粒物和水分，然后通过压缩机进行增压。
2.气液分离：增压后的压缩空气进入空气净化器，通过冷却器冷却，将一部分水分和油蒸气凝结成液体，经过净化器过滤，去除水分和油污。
3.吸附分离：净化后的压缩空气与分离罐中的吸附剂接触，吸附剂（一般为分子筛）具有选择性吸附性能，能够吸附氧气和杂质气体，而不吸附氮气。
在吸附过程中，氮气被留在吸附剂上，而氧气和杂质气体被排出。
4.温度升高：吸附过程过后，减压阀打开，放出附着在吸附剂上的氧气和杂质气体，并通过排气管道排出系统外。
此时吸附罐的温度升高，吸附剂再生。
5.再生：吸附剂再生是通过改变系统的压力来实现的。
减压阀关闭，高压压缩机停止工作，同时开启膨胀阀，系统内压力降低，吸附剂中的氧气和杂质气体被释放，从而使吸附剂恢复吸附性能。
6.氮气产出：再生过程中，通过控制阀将氮气排出。
随着时间的推移，氮气纯度达到要求后，通过排气管道送至储气罐。
1.压缩空气进气。
2.气液分离。
3.吸附分离，将氧气和杂质气体吸附在吸附剂上。
4.温度升高，将吸附在吸附剂上的氧气和杂质气体排出系统。
5.吸附剂再生，采用减压方式进行再生，释放吸附剂中的氧气和杂质气体。
6.氮气产出，将纯净氮气排出系统，送至储气罐。
总结：PSA制氮机利用压力摆动吸附原理，通过压缩空气进气、气液分离、吸附分离、温度升高、吸附剂再生和氮气产出等步骤，实现对空气中的氧气和杂质气体的分离，从而获得高纯度的氮气。
这种设备在各个行业中广泛应用，如化工、电子、食品、医药等，为生产和实验提供了可靠的氮气供应。
psa工作流程
PSA制氮机工作原理
PSA（ Pressure（Swing（Adsorption）制氮机是一种广泛应用于工业生产中的制氮设备。
其工作原理基于吸附剂对气体的吸附特性和压力对气体吸附能力的影响。
PSA制氮机的工作流程一般包括以下四个步骤：
1.吸附：将原始气体（通常为空气）通过吸附塔，吸附剂在此过程中会将氧气等杂质吸附
下来，而氮气则通过吸附塔，流向下一个塔 剩余气体中仍含有约21%的氧气）
2.减压脱附：降低吸附塔的压力使吸附剂释放已被吸附的气体（主要是氧气）将吸附剂从
完全饱和的状态恢复到独立的状态
3.排空：将吸附塔中的氧气和其它气体等杂质从吸附塔中排出来，并将吸附剂活性恢复至
最佳状态。
4.循环：通过连续放置吸附剂床层，连续完成不断交替的吸附、减压脱附、排空，保证不
间断地产生高纯度的氮气。
在PSA制氮机中，两个吸附塔交替工作，当第一个吸附塔吸附氧气后，第二个吸附塔利用PSA工艺制出纯氮气；当第二个吸附塔吸附氧气后，第一个吸附塔利用PSA工艺制出纯氮气，如此循环反复。
psa制氮工艺说明
PSA制氮机
名词解释
PSA全称：Pressure Swing Adsorption，中文意思为：变压吸附。
PSA是一种新的气体分离技术，自60年代末70年代初在国外已经得到迅速的发展，其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开，它是以空气为原料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。
工艺概述
目前在制氮、制氧领域内使用较多的是碳分子筛和沸石分子筛。
分子筛对氧和氮的分离作用主要是基于这两种气体在分子筛表面的扩散速率不同，碳分子筛是一种兼具活性炭和分子筛某些特性的碳基吸附剂。
碳分子筛具有很小微孔组成，孔径分布在0. 3nm ~ 1nm之间。
较小直径的气体（氧气）扩散较快，较多进入分子筛固相，这样气相中就可以得到氮的富集成分。
一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程称为再生。
变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。
作用范围
以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。
此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。
与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3／h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。
PSA制氮机工艺流程简述
PSA制氮机工艺流程简述空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。
左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2~3秒。
均压结束后，压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入右吸附塔，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为右吸，持续时间为几十秒。
同时左吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。
反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。
为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中，氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的氧气吹出吸附塔。
这个过程称之为反吹，它与解吸是同时进行的。
右吸结束后，进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环进行下去。
二氧化碳脱除装置部分：氮气从氮气储罐出来后，经过氮气进气阀、左吸进气阀进入左干燥塔，塔压力升高，氮气中的二氧化碳和水被吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过氮气产气阀供给用户，这个过程称之为左工作，持续时间为8小时。
氮气经过氮气进气阀、右吸进气阀进入右左干燥塔，塔压力升高，氮气中的二氧化碳和水被吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过氮气产气阀供给用户，这个过程称之为右工作，持续时间为8小；同时加热塔利用干燥过的高纯氮气为介质给左干燥塔加热活化6小时，然后冷吹却2小时，此过程称之为再生。
反之左干燥塔吸附时右干燥塔同时也在再生。
右干燥结束后，切换到左干燥过程，一直循环进行下去。
整个工作流程可由可编程控制器控制二位五通先导电磁阀，再由电磁阀分别控制气动管道阀的开、闭来完成的。
二位五通先导电磁阀分别控制左吸、均压、右吸状态。
左吸、均压、右吸的时间流程已经存储在可编程控制器中，在断电状态下，二位五通先导电磁阀的先导气都接通气动管道阀的关闭口。
Get清风PSA制氮机工作原理及工艺流程普及基本知识
PSA制氮机工作原理及工艺流程(普及基本知识)PSA制氮机工作原理及工艺流程〔普及根本知识〕PSA制氮机工作原理及工艺流程一、根底知识1．气体知识氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽。
它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命。
高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。
氮气〔N2〕在空气中的含量为78.084%〔空气中各种气体的容积组分为：N2：78.084%、O2：20.9476%、氩气：0.9364%、CO2：0.0314%、其它还有H2、CH4、N2O、O3、SO2、NO2等，但含量极少〕，分子量为28，沸点： -195.8℃，冷凝点：-210℃。
2．压力知识变压吸附〔PSA〕制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。
现使用的吸附剂——碳分子筛最正确吸附压力为0.75~0.9MPa，整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。
二、PSA制氮工作原理：变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而别离出氮气的自动化设备。
碳分子筛是一种以煤为主要原料，经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，外表和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈黑色，其孔型分布如以下图所示：碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学别离。
这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气〔空气〕中的任何一种气体。
碳分子筛对O2、N2的别离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差异，O2分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子的动力学直径较大，因而扩散速率较慢。
压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。
最终从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。
碳分子筛对O2、N2的吸附特性可以用平衡吸附曲线和动态吸附曲线直观表现出来：由这两个吸附曲线可以看出，吸附压力的增加，可使O2、N2的吸附量同时增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。
变压吸附(PSA)制氮原理及工艺基本知识
变压吸附（PSA）制氮技术原理及工艺基本知识一、基础知识1 氮气知识1.1 氮气基本知识氮气作为空气中含量最丰富的气休，取之不竭，用之不尽。
氮气为双原子气体，组成氮分子的两个原子以共价三键相联系，结合得相当牢固，致使氮分子具有特殊的稳定性，在巳知的双原子气体中，氮气居榜首。
氮的离解能(氮分子分解为原子时需要吸收的能量)为941.69kJ•moL-1。
氮的化学性质不活泼，在一般状态下表现为很大的惰性。
在高温下，氮能与某些金属或非金属化合生成氮化物，并能直接与氧和氢化合。
在常温、常压下，氮是无色、无味、无毒、不燃、不爆的气体，使用上很安全。
在常压下，把氮气冷至-196℃将变成无色、透明、易于流动的液氮。
液氮将凝结成雪花状的固体物质。
氮气是窒息性气体，能致生命体于死亡。
氮气(N2)在空气中的含量为78.084%（空气中各种气休的容积组分为：N2：78.084%、O2:20.9476%、氪气：0.9364%、CO2:0.0314%、其它还有H2、CH4、N20、03、S02、N02等，但含量极少），分子量为28,沸点：－195.8℃, 冷凝点：－210℃。
1.2 氮气的用途氮气的惰性和液氮的低温被广之用作保护气体和冷源。
以氮气为基本成份的氮基气氛热处理，是为了节能和充分利用自然资源的一种新工艺新技术，它可节省有机原料消耗。
氮还有“灵丹妙药”之称而受人青睐，它和人的日常生活密切相关。
例如，氮气用于粮食防蛀贮藏时，粮库内充入氮气，蛀虫在36h内可全部因缺氧窒息而死，杀灭1万斤粮食害虫，约只需几角钱。
若用磷化锌等剧海药品黑杀，每万斤粮食需耗药费100多元，而且污染粮食，影响人民健康。
又如充氮贮存的苹果，8个月后仍香脆爽口，每斤苹果的保鲜费仅需几分钱。
茶叶充氮包裝，1年后茶质新鲜，茶汤清澈明亮，滋味淳香。
2 压力知识变压吸附 (PSA)制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。
现使用的吸附剂碳分子筛最佳吸附压力为0.75～0.9MPa, 整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。
psa制氮法
psa制氮法
PSA制氮法是一种常用的氮气制备方法。
该方法利用氮气和氧气在吸附剂表面的亲和性不同，通过分子筛的物理吸附作用，分离氧气和氮气。
具体步骤为：将空气通过压缩机压缩至一定压力后，进入分子筛器中，分子筛会将氧气吸附在自身表面，使得出口处的氮气纯度增高。
随着时间的推移，分子筛中吸附的氧气会逐渐增多，氮气纯度也会逐渐降低，此时需要通过减压或改变分子筛的位置进行再生，将吸附的氧气释放出来。
PSA制氮法具有制氮速度快、纯度高、操作简单等优点，在电子、化工、食品等行业得到了广泛应用。
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PSA制氮分子筛一般介绍
PS分子筛碳分子筛的原料为椰子壳、煤炭、树脂等，先经加工后粉化，然后与基料揉合，基料主要是增加强度，防止破碎粉化的材料；然后是活化造孔，在600～1000℃温度下通入活化剂，常用的活化剂有水蒸气、二氧化碳、氧气以及它们的混合气。
它们与较为活泼的无定型碳原子进行热化学反应，以扩大比表面积逐步形成孔洞活化造孔时间从10～60min不等；最后为孔结构调节，利用化学物质的蒸气：如苯在碳分子筛微孔壁进行沉积来调节孔的大小，使之满足要求一、制作工艺：1.1初步造沫将原材料粉碎沫状。
1.2烘干主要是去除原材料里面的水分和杂质1.3细磨进一步将烘干的原材料粉碎1.4造粒添加配料，通过挤压将原料变成条状1.5烧结主要是，造孔和调孔一般是第一次烧结9个小时，调孔每次烧结3个小时1.6检验主要是测量指标，强度，导电率，吸附容量等注：一般2吨左右原材料可以产一顿碳分子筛一般一炉产120到150KG的分子筛二、分子筛使用主要参数利用碳分子筛变压吸附制氮是靠范德华力来分离氧气和氮气的，因此，分子筛的比表面积越大，孔径分布越均匀，并且微孔或亚微孔数量越多，吸附量就越大；同时，如果孔径能尽量小，范德华力场重叠，对低浓度物质也有更好的分离作用。
2.1分子筛的比表面积此参数是决定，分子筛的吸附性能的主要参数，一般通过主要分连续流动法（即动态法）和静态容量法。
2.2分子筛的强度此参数靠挤压破碎试验获得，也是工艺设计是主要参考参数三、分子筛的使用和注意事项在分子筛使用时，主要注意参数为，空耗比和产气纯度3.1空耗比主要我想产生1m³氮气所消耗的空气量设计是应注意：a.减少容器内死区，即无效利用部分b.进出气的气流分布器的设计c.3.2吸附和解析吸附，产气过程控制吸附时间解析，主要考虑分子筛的均压过程和解析吹扫过程3.3分子筛中毒a.进入少量水可以解析出来b.进入油不能解析出来。
PSA制氮机工作原理
变压吸附制氮法一、变压吸附空分制氮原理变压吸附空分制氮(简称PSA制氣）是一种先进的气体分离技木，以优质高效碳分于筛（CMS）为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气，制取合格纯度的氮气。
PSA碳分子筛制氮装置中由两个(以上)装满碳分子筛的吸附塔组成。
洁净、干燥的压縮空气进入变压吸附制氮装置，流经装填分子筛的吸附塔。
压缩空气由下至上流经吸附塔，利用分子筛在不同压力下对氮和氧等的吸附力不同，氧气、水、二氧化碳等组份在碳分子筛表面吸附，未被吸附的氮气在出口处被收集成为产品气，由吸附塔上端流出。
进入氮气工艺罐。
经一段时问后，吸附塔中被碳分子筛吸附的氧达到饱和。
需进行再生。
碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮，其吸附量也随着压力的升高而升高，而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。
因而，仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。
如果进一步考虑吸附速度的话，就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。
氧分子直径比氮分子小，因而扩散速度比氮快数百倍，故碳分子筛吸附氧的速度也很快，吸附约1分钟就达到90%以上；而此时氮的吸附量仅有5%左右，所以此时吸附的大体上都是氧气，而剩下的大体上都是氮气。
这样，如果将吸附时间控制在1分钟以内的话，就可以将氧和氮初步分离开来，也就是说，吸附和解吸是靠压力差来实现的，压力升高时吸附，压力下降时解吸。
而区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差，通过控制吸附时间来实现的，将时间控制的很短，氧已充分吸附，而氮还未来得及吸附，就停止了吸附过程。
因而变压吸附制氮要有压力的变化，也要将时间控制在1分钟以内。
二、PSA制氮基本工艺流程空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。
左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2~3秒。
psa制氮 均压原理
psa制氮均压原理PSA制氮均压原理PSA（Pressure Swing Adsorption）制氮是一种常见的制取高纯度氮气的方法，其核心原理是利用固体吸附剂对气体分子的选择吸附特性，实现对氮气和氧气的分离。
而均压原理则是PSA制氮中的重要工作原理之一。
在PSA制氮过程中，通常采用两个吸附塔交替工作的方式。
吸附塔内填充有高效的吸附剂，如分子筛。
整个制氮过程分为两个主要步骤：吸附和解吸。
首先是吸附步骤。
当空气经过吸附塔时，氧气分子由于与吸附剂的作用力较大，被吸附在吸附剂表面，而氮气则相对较少被吸附。
因此，吸附塔出口的氮气浓度相对较高，而氧气浓度则较低。
吸附过程一般为几秒至几十秒的时间。
接下来是解吸步骤。
当吸附塔达到一定的吸附饱和度后，需要进行再生。
再生的目的是将吸附剂上的吸附氧气释放出来，以便进行下一轮的吸附。
通常采用减压的方式，即降低吸附塔的压力，使吸附剂上的氧气分子脱附。
脱附过程一般为几秒至几十秒的时间。
在整个PSA制氮的过程中，吸附塔之间需要进行压力的切换，以实现吸附和解吸的交替进行。
这就是均压原理的关键。
吸附和解吸过程需要通过控制阀门来实现，使得吸附塔之间的压力在吸附和解吸阶段之间交替变化。
通过这种交替变化的压力，可以实现氮气和氧气的分离。
在吸附阶段，高压空气进入一号吸附塔，氮气浓度增加，然后从一号吸附塔的出口流出。
与此同时，通过控制阀门，使二号吸附塔的压力降低，开始解吸过程。
解吸过程中，氧气以高浓度的形式流出二号吸附塔。
当一号吸附塔吸附饱和后，就需要进行再生，同时切换吸附塔的角色。
通过均压原理，不断交替的吸附和解吸过程，可以实现对空气中氮气和氧气的有效分离。
而PSA制氮的优势在于操作简单、设备结构紧凑、运行成本低等特点，因此在许多领域都得到了广泛应用。
PSA制氮均压原理是一种利用固体吸附剂对气体分子的选择吸附特性，实现氮气和氧气的分离的方法。
通过吸附和解吸的交替进行，利用均压原理实现对气体的有效分离。
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3. PSA制氮工艺描述
3.1 变压吸附基本原理:
变压吸附的基本原理是利用吸附剂（碳分子筛）对吸附介质在不同压力下有不同的吸附容量，并且在一定压力下对被分离的气体混合物各组分又有选择吸附的特性。
在吸附剂选择吸附的条件下，加压吸附除去原料气中的杂质组分，减压脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。
因此，采用两个吸附器，循环交替地变换所组合的各吸附器的压力，就可以达到连续分离气体混合物的目的。
因为吸附与解吸过程是通过
压力变化实现的，故该工艺称作
变压吸附（PSA）。
碳分子筛（CMS）是一种经
特殊处理的活性碳吸附剂。
CMS
的孔直径在氮气和氧气分子直径
范围内。
由于氧分子比氮分子体
积小，重量轻，因此先被吸附在
碳分子筛表面。
图3 –1为碳分子
图3-1：分离空气所用碳分子筛
筛分离空气过程。
典型的PSA制氮装置具体的工艺过程通常可分为以下三部分：
1.空气压缩和净化
2.分离空气
3.氮气贮存和供气
工艺流程图和控制系统原理图见附后。
3.2 空气压缩及净化:
用于PSA空气分离的原料空气必须首先进行压缩及净化。
由用户送来的净化压缩空气进入活性碳过滤器F103，进一步除去油水滴和油蒸气，达到PSA所需的空气质量，空气进入吸附塔AD101A、AD101B中杂质含量如下：∙残油含量≤0.003 mg/m3（at 21℃）
∙残余粉尘≤0.01 μm
∙残余水含量≤5.57g/m3
压缩空气生成的冷凝液通过冷凝排放管排到指定地点。
仪表空气罐T102提供所有气动程序控制阀的空气。
3.3 变压吸附制氮
:
经压缩净化后的空气流经装填有碳分子筛（CMS ）的吸附塔。
压缩空气由下至上流经吸附塔，其间氧气分子在碳分子筛表面吸附，氮气由吸附塔上端流出，进入一个缓冲罐。
经一段时间后，吸附塔中碳分子筛被所吸附的氧饱和，需进行再生。
再生是通过停止吸附步骤，降低吸附塔的压力来实现的。
两个吸附塔交替进行吸附和再生，从而确保氮气的连续输出。
完整的变压吸附过程为：
吸附 装有专用碳分子筛的吸附塔共有AD101A 、AD101B
两塔。
当洁净的压缩空气进入AD101A 底端经碳分子筛向出口端流动时，H 2O 、CO 2和O 2被吸附，产品氮气由吸附塔出口流出。
均压 经一段时间后(大约1分钟)，AD101A 内的碳分子筛
吸附饱和。
这时，AD101A 自动停止吸附，并对AD101B 进行一个短暂的均压过程，从而迅速提高AD101B 压力并达到提高制氮效率的目的。
所谓均
图 3-2： 变压吸附工艺过程 （PSA ）
压，就是将两塔连通，使一只塔（待解吸塔）的气
体流向另一只塔（待吸附塔），最终达到两塔的气
体压力基本均衡。
解吸均压完成后，AD101A通过底端出气口继续排气，
将吸附塔迅速下降至常压，从而脱除已吸附的H2O
CO2、O2、，实现分子筛的解吸再生。
吹扫为了使分子筛彻底再生，以氮气缓冲罐内的合格氮
气对AD101A进行逆流吹扫。
具体PSA空气分离的工艺过程可描述如下：
压缩后的空气通过手动阀GV102和气动程序控制阀FSV101或FSV102进入吸附塔AD101A或AD101B。
PSA工艺是由气动程序控制阀FSV101，FSV102，FSV103，FSV104，FSV105，FSV106，FSV107和FSV108控制的。
表3-1详细叙述了该工艺。
表3-1：完整周期步骤
图3-3显示在一个变压吸附周期内的压力变化。
图3-3：PSA压力变化曲线
生成的氮气通过PC阀FSV105或FSV106流出AD101A或AD101B。
手动阀GV103调节进入缓冲罐T103的氮气量。
3.4 氮气贮存及供气
氮气缓冲罐T103的作用是：
∙缓冲由PSA过程阀门切换所引起的压力波动；
∙保证AD101A和AD101B在吸附开始时的压力最小值。
手动流量调节阀GV104、GV105，须根据流量计FI101显示的值，手动调节氮气流量及纯度，在保证纯度符合设计要求的前提下，使产品产量调节到设计值。
然后氮气进入客户管网系统。