PSA制氮机通过物理吸附实现氧气与氮气的分离,其核心结构由 空气预处理系统、吸附分离系统、控制与电气系统、氮气后处理系统 四大部分构成制氮设备 。各系统协同作用,确保氮气纯度(95%~99.999%)与稳定输出。
一、空气预处理系统
作用:为吸附塔提供洁净干燥的压缩空气,保护分子筛寿命制氮设备 。
1. 空压机
提供动力源,将环境空气压缩至 0.7~1.0MPa,常见类型:螺杆式(大流量)、活塞式(小流量)制氮设备 。
2. 储气罐
缓冲压力波动(±5%以内),减少空压机启停频率,容积通常为产气量的 1.2~1.5倍制氮设备 。
3. 过滤器
4. 冷冻干燥机
将压缩空气露点降至 2~10℃,避免水分堵塞分子筛微孔(分子筛遇水失效)制氮设备 。
二、吸附分离系统
作用:通过分子筛选择性吸附氧气,实现氮气富集制氮设备 。
1. 吸附塔(双塔/三塔)
结构:碳钢/不锈钢压力容器(耐压≥1.2MPa),内置锂基碳分子筛(孔径3.3Å)制氮设备 。
工作流程:
吸附阶段:压缩空气进入A塔,O₂被分子筛吸附,N₂从塔顶输出制氮设备 。
均压阶段:A塔高压气体导入B塔,回收能量(压力损失降低30%)制氮设备 。
解吸阶段:A塔降压至常压,释放吸附的O₂(通过消声器排放)制氮设备 。
切换周期:90~180秒(由PLC控制阀门切换)制氮设备 。
变压吸附制氮设备(PSA制氮机)结构组成及作用
2. 阀门组
关键阀门:
进气阀、排气阀:控制气流方向与压力释放制氮设备 。
均压阀:实现双塔压力均衡(压差≤0.05MPa)制氮设备 。
性能要求:响应时间0.3秒,密封寿命≥100万次制氮设备 。
三、控制与电气系统
作用:精确控制吸附周期,监测运行参数,保障设备稳定制氮设备 。
1. PLC控制器
编程控制阀门时序,动态调节吸附/解吸周期(精度±0.1秒)制氮设备 。
2. 人机界面(HMI)
触摸屏实时显示:纯度、流量、压力曲线,支持故障报警记录(如“氧含量超标”“阀门超时”)制氮设备 。
四、氮气后处理系统
作用:提升氮气品质,满足终端使用要求制氮设备 。
1. 缓冲罐
稳定输出压力(波动≤±0.02MPa),减少流量脉动制氮设备 。
2. 粉尘过滤器
拦截分子筛粉末(过滤精度0.1μm),确保氮气洁净度制氮设备 。
3. 除菌模块(医用/食品级)
采用疏水性PTFE滤芯(孔径0.22μm),微生物截留率99.99%制氮设备 。
PSA制氮设备通过精密的结构协同,将空气转化为工业级高纯氮气制氮设备 。其技术核心在于 分子筛选择性吸附 与 智能时序控制 的结合,未来趋势将向 模块化设计、AI能效优化、绿电驱动 方向持续演进。
武汉恒业通气体设备有限公司一直致力于常温空分气体产品的应用研究、装备制造及全面服务,为高新技术企业,为全球气体产品用户提供合适、全面的用气解决方案,以确保客户实现卓越生产力制氮设备 。