变压吸附(PSA)空分制氮装置

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PSA制氮机简介

PSA制氮机简介碳分子筛变压吸附(简称:PSA)制氮装置，是一种新型的空气分离的高新技术设备，以压缩空气为原料，碳分子筛为吸附剂，采用变压吸附流程制取氮气。

在常温常压下，利用空气中的氧和氮在碳分子筛表面的吸附量的差异及氧和氮在碳分子筛中的扩散速率不同,通过可编程序控制器控制气动阀的启闭，实现加压吸附、减压脱附的过程，完成氧、氮分离，得到所需纯度氮气，氮气的纯度和产气量可按照客户要求调节。

本公司生产的DFD系列普氮型制氮装置，氮气纯度为95%--99.999%，产气量为1Nm3 /h--3000Nm3 /h。

如果客户要求高纯度的氮气，则可以在DFD制氮装置后面配套我公司生产的加氢或加碳脱氧系列氮气纯化装置，纯度可以达到99.9999%，露点达到-70°C，氧含量为1ppm的高纯氮气。

PSA制氮机的特点、成本低：PSA先进工艺是一种简便的制氮方法，开机后几分钟产生氮气，能耗低，氮气成本远远低于深冷法空分制氮和市场上的液氮。

2、性能可靠：进口微电脑控制，全自动操作，无需要特别训练的操作人员，只需按下启动开关，就可自动运转，达到连续供气。

3、氮气纯度稳定：完全由仪表监控、显示，确保所需氮气纯度。

4、选用优质进口分子筛：具有吸附容量大，抗压性能强，使用寿命长等特点。

5、高品质的控制阀门：优质的进口专用气动阀门可以保证制氮设备可靠地运转。

6、雄厚的技术力量和优良的售后服务：现场安装只需管道和电源，专业技术人员指导和定期回访，从而保证设备稳定可靠、长期运行。

PSA制氮机的应用领域一．SMT行业应用充氮回流焊及波峰焊，用氮气可有效抑止焊锡的氧化,提高焊接润湿性，加快润湿速度减少锡球的产生，避免桥接，减少焊接缺陷，得到较好的焊接质量。

使用氮气纯度大于99.99或99.9%。

二．半导体硅行业应用半导体和集成电路制造过程的气氛保护，清洗，化学品回收等。

三．半导体封装行业应用用氮气封装、烧结、退火、还原、储存。

PSA变压吸附制氮装置使用手册-2013年[1]

PSA变压吸附制氮装置使用手册-2013年[1]PSA 制氮装置使用手册在设备使用前请认真阅读此使用手册！一、安全规范1、氮气属于惰性气体，在封闭或狭小的空间容易发生窒息，造成人身安全隐患。

2、在维修设备时不可带电或带压操作。

二、操作规范 1、开机1.1送上设备的供电电源； 1.2开启冷干机； 1.3开启空压机；1.4待空气储罐压力达到0.7Mpa 时，打开驱动气压力阀门，确认并调节驱动气的压力在4～6bar 之间。

（一般驱动气压力已经调好，不必进行调节。

在驱动气压力异常时，方可进行调节）；1.5开启制氮机（按下制氮机启动运行按钮）；1.6观察吸附塔的吸附压力，确认吸附压力正常（0.65～0.75Mpa 具体以制氮机大小而定）。

当吸附压力不正常或感觉吸附时间不对时，可用钟表对时间进行确认，循环周期结束后，氮气缓冲罐里开始进去氮气；1.7仪表电源面板控制时，打开取样仪表电源。

非面板控制时，当开启制氮机电源时，取样仪表即可得电；1.8当氮气压力超过4bar 时，打开取样阀，取样流量在400～600ml/min ；1.9在取样仪表正常显示工作时，缓慢打开放空阀。

（阀门的开启要缓慢，阀门开启过快，气流对流量计产生较大的冲击，造成流量计的损坏）放空流量可以调节到额定气量的一半左右，这样，达到指标合格的时间就会加快；。

流量换算为：110+??=读数压力读取流量实际流量，读数压力的单位为bar 。

1.10观察空气缓冲罐、吸附塔、氮气缓冲罐的压力情况。

确保空气缓冲罐的压力在每个吸附周期都可以达到7bar 以上，吸附塔吸附压力每个吸附周期达到7bar ，氮气缓冲罐每个吸附周期可以达到6bar 以上。

1.11人工送气放空与自动出气放空a)手动：当制氮机指标合格时（不合格时放空阀开到额定气量的30%待指标合格后），关闭放空阀，缓慢打开出气阀，正常向后级送气。

b)自动：当指标合格是设备自动切换。

（控制好气量不能超过额定气量） 2、关机2.1关闭制氮机出气阀。

PSA制氮介绍

≥99.999% ≥2250Nm3/h ≥0.8MPa ≤-60℃ ≥8400小时/年 ≥10年
备注 0℃,101.325kPa 氧含量≤1000ppm 产品氮气压力常压连续运行其中正常使用、维护条件下分子筛使用寿命10年以上
备注
0℃,101.325kPa 氧含量≤1000ppm 产品氮气压力常压连续运行其中正常使用、维护条件下分子筛使用寿命10年以上
H2藝
经PSA变压吸附產出的3N2与少量氢氣混合后，残氧与氢氣發生反应生成水蒸气，随后经一后冷却器使大部分水蒸气冷凝下来，并经过高效水分离器除去冷凝水，再进入吸附式干燥器可使产
品气露点达到-70℃以下，产品气纯度通过分析仪连续进行在线监测。
其脱氧反应的化学方程式为： 2H2+O2=2H2O+热为了确保氧被完全脱除，实际加入的H2量与O2量的比率略高于理论值，使得脱氧反应很彻底，从而可获得氧含量低于5ppmO2的高纯氮气。此种工艺由于未脱除过量氢，产品氮中会含有少量的氢气，对于含氢不敏感的工艺中适用。
PSA变压吸附制氮装置介紹
PSA制氮設備
变压吸附(PSA)原理:
变压吸附制氮工艺的核心材料是用于空气分离的碳分子筛（CMS）。碳分子筛是一种多孔性的碳结晶体，空气中的O2与N2在高压条件下会扩散进入这些孔隙，两者的扩散速率不同因而产生氧氮分离的现象，而孔隙的直径分布是决定性能的关键因素。氧分子的尺寸为0.28*0.40nm，而氮分子则为0.30*0.41nm。如果能将孔径控制在稍小于氮气分子的情况,亦即0.3-0.4nm,则氧气分子比较容易进入孔洞内部，因而被吸附在碳分子筛内；氮气分子比较难进入孔洞内部，因而被排出吸附器外部成为高纯的氮气。
A塔

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。

变压吸附(PSA)制氮技术

新材料与新技术化工设计通讯New Material and New Technology Chemical Engineering Design Communications ·71·第44卷第10期2018年10月参考文献[1] 李健.渗透汽化膜分离技术及其在石油化工中的应用[J].黑龙江科技信息，2014，（15）：19.[2] 索继栓，彭小芝，鲜建，等.渗透汽化膜分离技术及其在石油化工中的应用[J].石油化工，2013，42（04）：361-367.1 概述随着炼油厂生产规模的不断扩大，原油的气体深冷制氮设计量远远不能满足现有的各装置用氮量，空分只有三台氮压机，每台排气量2 000m 3/h ，实际供应量为6 000m 3/h ，低于实际用量，大部分需要外供，为解决现需求，新建变压吸附制氮装置，生产能力4 800m 3/h ；同时可将自化肥厂至炼油厂的7 000m 3/h 的0.418MPa 氮气全部升压，总供氮规模11 800m 3/h 。

不仅解决了全厂用氮量，同时也解决了原空分总烃含量超标的技术难题。

2 工艺原理新建装置制氮机是以碳分子筛为吸附剂，空气为原料，利用变压吸附进行氧氮分离制取高纯氮气的气体分离设备。

利用吸附剂在一定压力条件下，因动力学效应，空气中氧气、氮气在碳分子筛上的扩散速率不同，较短时间内氧分子被吸附剂大量吸附，可高达90%以上，氮分子气相富集，达到了氧氮分离的目的。

由于在不同压力下吸附剂对氧的吸附容量有较大的差异，压力降低碳分子筛吸附的氧分子被解吸，便于吸附剂再生，得到重复循环使用。

目前，我厂采用的制氮机是两个吸附塔流程，一个吸附塔吸附产氮，一个吸附塔解吸再生，循环交替，产生出高纯的氮气供系统连续使用。

3 工艺流程空气经自洁式空气过滤器初步除尘→经离心式空压机压缩后至压力0.80MPa （G ）→首先进入非净化风储罐进行缓冲，经缓冲罐稳压并除去大部分机械水→湿饱和压缩空气进入微热再生干燥装置。

空分制氮的工作原理与设备的维护保养

空分制氮的工作原理与设备的维护保养空分制氮又称变压吸附制氮（简称PSA）是自上世纪80年代从国外引进的气体分离技术。

采用进口碳分子筛为吸附剂，在常温下利用变压吸附原理从空气中来获取氮气，在一定压力下，利用空气中氧、氮在碳分子筛表面的吸附量的差异，即碳分筛对氧的扩散吸附远大于氮，通过PLC控制气动阀的启动，达到A、B两塔交替循环，加压吸附，减压脱附的过程完成氮氧分离，得到所需程度的氮气。

碳分子吸附剂在加压的条件下，空气中的氧气和氮气在碳粉丝筛孔穴内的扩散速度差异而将空气中的氧气、氮气分离开来，氧气分子比氮气分子先行扩散到碳分子筛吸附剂的孔穴内，未能扩散到碳分子筛吸附剂孔穴的氮气作为产品气输出供用气站使用。

一、我司制氮站设计能力与设备配置2、氮气站设备组成（1）压缩空气系统螺杆式空气压缩机2台（2）压缩空气净化系统过滤器组、微热再生干燥机空气缓冲罐1套（3）变压吸附制氮装置变压吸附制氮机1套（4）氮气储罐10m3氮气储罐2台2.1压缩空气系统空气压缩技术指标：型号：GA160-8.5 数量：2台排气量：27m3min 排气压力：0.85Mpa电气功率：160KW 电源：380V 50HZ重量：3025kg2.2空气净化系统技指标微热再生干燥机：型号：SJ-50/8 数量：1台额定处理：55 N m3/h 出口露点：≤-40℃进口温度：≤40℃再生气耗量：13-15%功率：12KW 电源电压：380V 50HZ工作方式：两吸附筒轮换交替吸附，实现连续干燥。

切换周期：一般定位T=10min,亦可用T=4min、T=20min三级过滤器：型号：HC50 HT50 HA50 数量：3台/1套处理气量：50 m3/min 除水率100%过滤精度：0.01U 除油精度：0.01PPM空气缓冲罐：容积5m3 数量：1台设计压力：1.0Mpa2.3 PSA空分制氮装置技术指标型号：FD-1000-98 数量：1台产气量：1000N m3/h 氮气纯度：≥98%（无氧含量）出口压力：0.80Mpa 出口露点：≤-40℃电源：220V 50HZ 功率：1KW2.4氮气储罐容积：10 m3 数量：2台设计压力：0.8Mpa二、空气制氮系统工艺流程图1、工艺流程图见图12、工艺步骤：2.1压缩空气提纯空压机采集外界空气经压缩进入一级聚合微粒过滤器（F101）除去大部分粉尘与油水滴；性能：过滤精度3U，除水率99%，除油雾率40%，（自动排放5～6分钟/次），然后进入二级聚合粒过滤器，进一步除去粉尘与油水滴，性能：过渡精度1U，除水率100%，除油雾率70%（自动排放10～20分钟/次）。

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。

变压吸附制氮(PSA-N2)-Customer

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， O2 、H2O和CO2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O2、H2O、 CO2，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。
二、PSA－N2装置设备构成、作用及流程组织
1、空气供给系统：空气压缩机 2、空气净化系统：精细过滤器、冷冻干燥机、超细过滤器和活性炭过滤器经过净化系统处理后的压缩空气杂质含量如下：残油含量≤ 0.003 mg/m3 （at 21℃）残余粉尘≤ 0.1 m 残余水含量≤ 5℃（压力露点@7barg） 3、空气分离系统：空气缓冲罐、吸附塔、氮气缓冲罐、阀门及控制系统
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，减压脱吸这些杂质而使吸附剂获得再生。因此，采用多个吸附器，循环交替的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）。变压吸附制氮装置是依据变压吸附理论设计，它工艺简单、设备制造容易、占地少、启动时间短、操作维护简便、适应性强、自动化程度高、设备制造容易、占地小、启动快、操作维护简便、运行成本低、投资省等显著特点。

PSA变压吸附制氮机

PSA变压吸附工业制氮机是杭州辰睿空分设备制造有限公司的热销产品之一，由厂家直销价格实惠。

一、用户选择供气方案及关键配套件的选择一般会关心以下几点，同时根据不同的用途会有不同侧重点。

★投资成本★使用成本，及日常维护费用★设备或系统的稳定可靠性★所选设备制造商或系统制造商实力及今后的发展★兼顾供气方案的先进性★质保体系根据以上几点，我公司对于整个方案的整体构思如下：1、从现有的制氮技术水平和经济性考虑，此方案是采用变压吸附（PSA）制氮，吸附材料选用日本武田高性能碳分子筛，直接从压缩空气中分离制取纯度≥99.99%,（国标中规定的非氧含量）的氮气。

设备组成简单，设备占地面积少，操作、维修简便，故障率较低。

并且能耗较低，设备运行成本低。

2、为保证PSA制氮主机的长期、稳定正常运转，压缩空气在进入制氮机前必须进行除尘、除水、除油等净化处理，以达到制氮机对压缩空气品质的要求。

因此我们在冷干机，过滤器的选择上，都是选用国内知名品牌，以保证整套系统的稳定长久运行。

3、为保证整套制氮系统的长期、可靠运行，我们PSA制氮机的主要部件如分子筛、阀门、控制器等均采用原装进口的知名品牌的产品。

以保证整套系统的设备质量和安全、长期、可靠运行。

4、变压吸附制氮的特点是氮气流量和纯度呈一定的关系，使用的流量愈高，氮气纯度愈低；使用的流量愈低，氮气纯度愈高。

用户可根据使用情况适当调节流量和纯度。

5、设备运行由PLC控制，设备自动运行，产生出合格的氮气。

设备操作简便，可实现无人值守。

二、变压吸附制氮原理概述变压吸附 (Pressure Swing Adsorption，简称PSA制氮) 是一种先进的气体分离技术，他在当今世界的现场供气方面具有不可替代的地位。

一般PSA制氮选择优质进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，他吸附空气中的氧气、二氧化碳、水分等，而氮气不能被吸附。

在吸附平衡的情况下，任何一种吸附剂在吸附同一种气体时，气体压力越高，则吸附剂的吸附量越大，反之，压力越低，吸附量越小。

变压吸附制氮及纯化使用说明书

目录一、前言二、PSA制氮机及纯化原理及操作特性三、制氮机系统工程配置四、安全警告五、主机控制系统六、技术文件七、安装八、维护与操作使用说明一．前言1．1 概述：PSA 变压吸附空分制氮机是以压缩空气为原料，采用新型吸附剂碳分子筛，在常温下利用变压吸附原理，将空气中氧气和氮气加以分离，从而获得纯度大于99%的氮气。

氮气纯化装置采用加氢方式，氧气和氢气在催化剂的作用下80℃下发生反应生成水，方程式：Q O H O H +−−→−+22222催化剂，反应属于放热反应，高温气体经过后级水冷器经过初级冷却，然后进入冷冻干燥机进行深度冷却除水，最后进入两只深度干燥器进行深冷干燥，经过干燥之后的露点能达到-70℃左右。

本系统具有结构简单，操作方便，随用随开，能耗较低等优点，尤其适合于中小规模生产高纯氮气的需要，并且成品其中含有微量氢。

广泛用于金属材料、机械零件的热处理保护气氛；合成纤维、石油化工、浮法玻璃等生产过程的充氮防氧化；食品保鲜；粮食储藏、中药防腐、茶叶保色等方面。

1．2 适用范围本说明书是关于操作和维护新思气体PSA 变压吸附制氮机及氮气纯化系统的一般指南。

其目的是帮助经过培训的操作人员进行系统的启动和停机，正常操作和一般性的维护调节。

本说明书不适用于指示操作者进行特殊的操作和系统设置的更改。

用户如需对系统的某些部分进行本说明书没有叙述的变更和修改，请与我公司直接联系，求得帮助。

二．PSA 制氮机及纯化原理及操作特性本公司的PSA 制氮机采用的变压吸附法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。

它是以空气为原料，利用一种高效能、高选择性的固体吸附剂-焦炭分子筛对氮和氧的选择性吸附，把空气中的氮和氧分离出来。

焦炭分子筛是非极性分子，优先吸附氧。

碳分子筛对氧和氮的分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面的扩散速率不同，较小直径的气体（氧气）扩散较快，较多进入分子筛固相；较大直径的气体（氮气）扩散较慢，较少进入分子筛固相。

变压吸附制氮(PSA-N2)-Customer

2、控制过程 PSA制氮装置的主要控制过程如下：切换阀门的程序控制: 由可编程序逻辑控制器（PLC）、电磁阀、气动控制阀等组成。程控阀按事先编制的时序开启和关闭，自动完成PSA过程的吸附、均压和解吸等过程。压力控制过程：当氮气缓冲罐 T103 压力高于7.0bar，且当压力持续高于7.0bar的时间超过10分钟，PSA系统将自动停止运行，处于备用状态；待压力低于4.5bar后，PSA系统将自动恢复运行。此上下限压力均可由用户根据现场的不同情况进行设定。纯度不合格报警、联锁：由氧分析仪AIA101、PLC、程控阀FSV109及FSV110 组成。氧分析仪AIA101在线分析产品气中的氧含量，当氧含量超过设定值5000ppm时，发生氧报警，并联锁 FSV109及FSV110，让产品气放空。但PSA系统并不停机；当氧含量低于设定值5000ppm，报警自动解除，系统恢复向用户供气。
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， O2 、H2O和CO2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O2、H2O、 CO2，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气体系统成都有限公司

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。

变压吸附空分制氮原理

变压吸附空分制氮原理第一篇：变压吸附空分制氮原理◆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。

第二篇：变压吸附制氮装置【产品简介】变压吸附简称PSA气体分离技术，在气体分离领域已有数十年的应用历史，在中国乃至全球各地各领域得到了广泛的应用。

常温变压吸附PSA制氮设备操作规程

常温变压吸附PSA制氮设备操作规程一. 开机操作1. 开机前准备1 所有的阀门应该处于正确的开/关位置（具体参见停机时手动和气动阀门状态表）2 检查各配套设备是否处于正常状态（具体参照配套设备说明书）3 检查电源是否在正常范围之内2. 开机步骤1顺时针旋转制氮机电控柜的电源开关，电源指示灯亮，氮气分析仪进入启动预热倒计时。

2 开启冷冻式干燥机的电源开关，电源指示灯亮，预冷3~5分钟3 按下冷干机启动按钮（绿色），观察按钮指示灯。

正常情况应该只有绿色灯亮，冷媒压力应下降至0.4Mpa左右4 供气：打开气源向整机供气（开启空压机或从其它供气系统接入压缩空气）5 待制氮机前空气储罐压力大于0.6MPa，按下制氮机开机按钮，观察制氮机吸附塔顶部压力表，若压力大于0.4MPa可直接开启制氮机进气阀；若压力小于0.4MPa，缓慢打开制氮机进气阀至1/3开度，运行三分钟，观察气缸压力表指针，达到或接近空气压力后，再把进气阀全开。

6 制氮机进入自行制取氮气程序。

电控箱面板介绍电控箱操作面板上由A、B塔压力指示表、氮气分析仪、工况指示灯、开关按钮、自动/手动切换按钮组成。

项目说明项目说明A、B塔压力显示吸附塔A塔和B塔的压力状况。

电源开关顺时针旋转电源开关，电源打开；逆时针旋转，电源关断氮气分析仪显示氮气出口纯度启动指示显示制氮机启动/关断状态A、B塔碳位A、B吸附塔内碳分子筛沉降到设定位置时，指示灯亮启动开关点动开关启动设备纯度报警纯度低于设定值时，报警指示灯亮暂停指示制氮机暂停，指示灯亮声报警A、B塔碳位指示灯亮显报警的同时发出声音报警暂停开关点动开关暂停设备消除声报警解除声音报警急停开关按下开关，制氮机紧急暂停，按箭头指示旋转旋钮启动设备电源指示显示电源接通/关闭状态，接通时，指示灯亮二、停机操作短时间（小于四小时）暂停设备时，只需按下制氮机控制箱上“暂停”按钮即可；长时间停机按以下步骤执行：（开关位置及说明详见电控箱面板介绍）三、紧急情况操作四、操作注意事项五、日常设备检查及维护表六、简单故障判断与措施。

PSA变压吸附制氮装置操作规范及注意事项

PSA变压吸附制氮装置操作规范及注意事项
一、安装要求
♦设备与周围环境之间的距离最好保持1米以上，以利于操作及维护保养；
♦安装场地必须通风良好、少灰尘、防雨、防太阳直射、且不能在腐蚀性的气体环境中；
♦如通风不畅且有空压机在装置旁的地方安装，消声器应安装在室外（应有防雨设施）；
♦电源应按标定的电压（V）、电流（A）、相数配置，电压应在交流±10%范围内。

电器必须有效接地。

二、操作
开机：
♦启动冷冻式干燥机，待冷干机空运转3-5分钟后，缓缓打开进气阀门，等压力平衡后全开此阀；
♦打开制氮机前的截止阀让经过干燥的压缩空气缓缓通入制氮机等压力平衡后全开此阀，同时打开放空装置中放空阀及关闭出气阀；
♦启动制氮机；
♦调节流量计前的调压阀直至压力达到需求值；
♦调节流量计后的阀门使流量计的读数达到实际流量值的一半，当纯度达到要求值时再调整到正常值；
♦氮分析仪纯度达到要求值时，关闭放空阀，打开氮气出气阀，将合格氮气送入用气点。

停机：
♦关闭氮气的出气阀，停止供气；
♦按制氮机停止按钮，关闭制氮机；
♦关闭空压机出气阀门；
♦按冷干机停止按钮，关闭冷干机；
♦打开净化系统中各设备的排污阀，必须放尽各设备内的压缩空气；
♦如果长时间停机，切断电源所有设备电源。

三、注意事项
♦设备应可靠接地；
♦维修设备时，需放尽所有管路及容器内的压力，否则会导致严重伤害；
♦连接的密封垫应使用高密度的纸板，以防止氮气的泄露；
♦氮气为无色无味无毒无氧气体，人体直接吸入易造成窒息，排空氮气时要远离人的口鼻。

PSA变压吸附制氮设备说明书

PSA变压吸附制氮设备说明书
1、概述
ZSN型变压吸附氮气设备采用优质碳分子筛为吸附剂，利用PSA变压吸附原理，直接从压缩空气中获取氮气。

整机设备操作简单，自动化程度高，配备不合格氮气自动排空装置，可实现无人运行。

2、工作原理
在一定压力下，由于动力学效应，氧、氮在碳分子筛上的扩散速率差异较大，短时间内氧分子被碳分子筛大量吸附，氮分子气相富集，达到氧氮分离的目的。

由于碳分子筛对氧的吸附容量随压力的不同而有明显的差异，降低压力即可解吸碳分子筛吸附的氧分子，以便碳分子筛再生，得到重复循环使用。

采用两个吸附塔流程，一塔吸附产氮，一塔解吸再生，循环交替，连续产生高品质氮气。

3、主要技术参数
3.1 ZSN-60E型氮气设备主要技术参数
4工艺配置与工作流程
4.1设备清单及流程图见附页。

4.2主要工序
4.2.1除水
为保证氮气的露点以满足用户对成品氮气含水量的要求，在系统中配置冷冻式压缩空气干燥机，以除去压缩空气中夹带的水分。

4.2.2除油
进口气体微量油累积会导致氮气设备碳分子筛表面油的吸附，为保证其性能充分发挥，要求进气含油量不得大于0.5mg/m3.
4.2.3储气
分压缩空气储气与成品氮气储气，以保证给氮气设备供气、成品氮气输出气量的稳定。

4.2.4制氮
制氮系统有两只吸附塔，吸附塔中填充碳分子筛，一塔吸附氧，制取氮气，另一只塔解吸再生，排出上次吸附在碳分子筛表面的氧，每次吸附时间为60秒，切换前两只吸附塔同时均压，是压力相等，然后切换吸附塔，如此循环交替，连续产品高品质氮气。

4.2.5氮气分析
氮气浓度通过氮气分析仪氧电极将气体中氧浓度转换成电信号，经减法器换算。

psa制氮机原理

psa制氮机原理PSA制氮机原理。

PSA制氮机（Pressure Swing Adsorption Nitrogen Generator）是一种通过吸附分离技术制备高纯度氮气的装置。

它利用分子筛的吸附特性，通过变压吸附和脱附，实现对空气中氧气和水汽的去除，从而得到高纯度的氮气。

下面将详细介绍PSA制氮机的原理。

首先，PSA制氮机是基于吸附原理的。

吸附是指在一定条件下，气体、液体或溶液中的组分被固体表面吸附的现象。

PSA制氮机中使用的吸附剂是分子筛，它具有微孔结构，能够选择性地吸附氧气和水汽，而不吸附氮气。

在PSA制氮机中，通过控制压力和温度，利用分子筛的吸附特性实现气体的分离。

其次，PSA制氮机的工作原理是基于变压吸附和脱附的循环操作。

在PSA制氮机中，通常会设置两个吸附塔，一个吸附塔用于吸附氧气和水汽，另一个吸附塔则用于脱附和排放氮气。

工作过程中，首先将压缩空气经过预处理后，进入吸附塔进行吸附，氧气和水汽被吸附，而氮气通过，从而得到高纯度的氮气。

随着吸附塔的吸附饱和，需要进行再生操作，通过减压和加热，使吸附剂脱附释放吸附的氧气和水汽，同时再生气体将吸附剂中的氧气和水汽带走，使吸附剂重新恢复吸附能力。

最后，PSA制氮机的原理是通过周期性的变压吸附和脱附操作，实现对氧气和水汽的去除，从而得到高纯度的氮气。

整个工作过程是一个循环操作，通过控制阀门和压力，使两个吸附塔交替工作，实现氮气的连续生产。

PSA制氮机具有操作简单、能耗低、生产稳定等优点，因此在化工、制药、食品等领域得到了广泛的应用。

综上所述，PSA制氮机利用吸附分离技术，通过变压吸附和脱附操作，实现对空气中氧气和水汽的去除，从而得到高纯度的氮气。

其工作原理简单清晰，操作稳定可靠，是一种高效的氮气生产装置。

希望本文对PSA制氮机的原理有所帮助，谢谢阅读！。

PSA变压吸附式制氮机技术协议PSA97500

PSA变压吸附式制氮机技术协议PSA97500
1.技术原理
PSA变压吸附式制氮机技术利用吸附物质对氮气和氧气的吸附性能不
同来实现氮气和氧气的分离。

通常，PSA变压吸附式制氮机由两个吸附罐
组成，分别为吸附罐A和吸附罐B。

其中吸附罐A用来吸附氮气，吸附罐
B用来进行脱附和再生。

2.工艺流程
制取氮气的PSA变压吸附式制氮机技术分为吸附、脱附和再生三个阶段。

具体工艺流程如下：
（1）吸附阶段：通过增加吸附罐A的压力，将氮气富集在吸附罐A 中，同时将氧气排放到大气中。

（2）脱附阶段：关闭吸附罐A的进气阀和出气阀，同时将吸附罐B
的压力降低，使得吸附在吸附剂上的氮气得以解吸并排放到大气中。

（3）再生阶段：将吸附罐B的压力恢复到吸附罐A的压力，并通过
加热吸附剂使其再次具有吸附能力。

3.特点和应用
（1）简单易行：操作简单，自动控制，无需专业技术人员进行操作。

（2）高效节能：采用PSA技术，制取纯氮气效率高，能耗低。

（3）环保可靠：无需化学试剂，无污染物产生，排放的氮气纯净无
杂质。

（4）广泛应用：广泛应用于电子、化工、食品、医药、冶金等领域
的气氛控制和保护。

4.技术规范
（1）设备参数：包括设备型号、制氮流量、制氮纯度、供气压力等
技术参数。

（2）系统设计：包括吸附罐、压缩机、冷却器、加热器等组成部分
的设计要求。

（3）操作要求：包括设备的启停、操作流程、维护保养等操作要求。

（4）安全措施：包括设备使用过程中的安全措施，如防爆、防火等。

总结：。

PSA系列制氮机使用说明书

PSA系列制氮机使用说明书一、用途及使用范围氮气广泛用于石油、化工、食品、电子、冶金、医药等行业。

空分制氮设备可提供这些行业各种设备所需的氮气。

如金属烧结、激光打孔的保护性气体、石油及化工管道设备的清洗及气体置换、食品工业中的气调保鲜及充氮包装、电子行业生产半导体器件的氮气份保护、医药行业的针剂充氮及其他需要氮气的部门。

PSA系列空分制氮设备所生产的普通氮气,可作为各个行业的保护性气体。

二、PSA系列空分制氮机主要规格及技术参数如下:主要规格及参数注：氮气产量－立方米/小时主要技术参数三、工作原理及结构空分制氮设备是采用变压吸附原理,利用碳分子筛从空气中提取氮气的装置。

变压吸附制氮机的吸附罐，在压力高时，碳分子筛吸附空气中的氧，而不易被吸附的氮气成为产品；在压力低时，氧从碳分子筛中脱附出来。

利用压力的变化，就能有效地从空气中分离出所需要的氮气。

变压吸附制氮装置的主要特点：⒈设备简单,体积小,制氮成本低。

⒉操作方便,采用自动程序控制,操作、维护费用低。

本设备制成二塔结构,采用常压解吸流程。

空分制氮设备的产气量与纯度成反比。

产气量大时,氮体的纯度降低;反之,减小气量使氮气的纯度上升。

用户可根据需要选择合适的氮气产气量和氮气纯度。

本设备的控制系统采用PLC程序控制器控制阀门动作。

制氮机制氮气基本工艺流程示意图见附图1、附图2附图1附图2空气经空压机压缩后，经过干燥、除尘后，经过左吸进气阀进入左吸附罐，罐压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未被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58秒。

左吸过程结束后，左吸附罐与右吸附罐通过上下均压阀连通，使左右吸附罐压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2秒。

均压结束后，压缩空气经过右吸进气阀进入右吸附罐，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。

PSA制氮技术与氮气纯化技术

PSA制氮技术与氮气纯化技术.PSA制氮技术及氮气纯化技术( 制氮机及氮气纯化设施专题)作者 :兆军. . .1 / 16PSA制氮技术与氮气纯化技术.制氮机一、 PSA ( PRESSURE SWING ADSORPTION ) 变压吸附制氮机简介市场上当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，现场制氮是当前最经济、高效、节能的的一种供氮方式。

现场制氮合适于用肚量在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。

该制氮机拥有经济、高效、运行成本低、适应性强、易于操作、安全方便等特色。

二、 PSA变压吸附制氮机原理主假如鉴于碳分子筛对氧和氮的吸附速率不一样，碳分子筛优先吸附氧，而氮大多数富集于不吸附相中。

碳分子筛自己具有加压时对氧的吸附容量增添，减压时对氧的吸附量减少的特征。

利用这类变压吸附的特征，实现氧气和氮气的分别，获取我们所需要的气体组分。

因为吸附剂有必定的吸附容量，当吸附饱和时就需要重生，所以单吸附床的吸附是间歇式的，为保证连续供气，采纳双吸附塔并联交替进行吸附，一塔工作一塔重生，连续产氮。

三、变压吸附制氮机主要使用领域1、冶金、金属加工行业经过变压吸附制氮体制取到纯度大于99.5%的氮气，经过和氮气纯化设施的联合使用纯度大于99.9995%、露点低于 - 65℃的高质量氮气。

用于退火保护氛围、烧结保护氛围、氮化办理、洗炉及吹扫用气等。

宽泛应用于金属热办理、粉末冶金、磁性资料、铜加工、金属丝网、镀锌线、半导体、粉末复原等领域。

2、化工、新资料行业经过变压吸附制氮体制取纯度大于98%或所需要纯度的氮气。

主要用于化工原料气、管道吹扫、氛围置换、保护氛围、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、医药行业经过变压吸附制氮体制取纯度大于98%或纯度为99.9%的氮气。

经过除菌、除尘、除水等办理，获取高质量的氮气，知足该行业的特别要求。