PSA制氮机核心技术

产品介绍：

空气经空压机压缩，空气进入缓冲罐储存，经过滤系统过滤除去油、粉尘、水。再经冷干机进行冷冻干燥，进入制氮装置。进入制氮装置的压缩空气，先经一体式高效过滤器深度除去油和水后，经空气缓冲罐稳压，进入填充碳分子筛的吸附塔，洁净的压缩空气在此进行氧、氮分离，制得的氮气送至氮气缓冲罐，经氮气分析仪检测、流量计计量，不合格氮气放空，合格氮气贮存于氮气储罐中供生产使用。变压吸附制氮机（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）是一种气体分离技术，在现场供气方面具有不可替代的地位。吸附剂（称为碳分子筛）是PSA制氮设备的核心部分，利用气体介质中不同组份在吸附剂上的吸附容量的不同，吸附剂在压力升高时进行选择性吸附，在压力减少时得到脱附再生，如此交替循环连续不断地制取产品氮气。在吸附平衡情况下，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。

氮气发生器从制氮原理_上来分有中空纤维膜分离法、变压吸附法、电化学分离法三种。
1)中空纤维膜分离法:氮气纯度99. 999%，流量范围为0-10升/min,市场价格大约在10-15万人民币。
2)变压吸附法:氮气纯度99. 99%，流量范围为0-10升/min,市场价格大约在10万人民币左右。
3) 电化学分离法:氮气流量在0.3-0. L/min, 氧含量可以控制在几个ppm，气体露点根据吸附剂效能可以达到-55C。价格为1万左右。目前国内配套气相色谱仪的氮气发生器主要是
该类型的。
电化学分离法的氮气来自于在电解分离池，空气中的杂质气体经过电解分离池后，在电解液和贵金属及电场作用下被分离。电解分离池内电解液主要为KOH或NaOH与蒸馏水配制而成，一些厂家为了节省制造成本,选用低价格的不锈钢(贵金属的含量极低)，因而使电解分离池在强碱液及电场的作用下极易损坏，降低了氮气的纯度,影响到仪器的正常使用。电化学分离法制造氮气还要求整个气液系统有完善的自动控制功能，否则在突然断电停机时，电解分离池内没有电场的作用，空气不能被分离,输出将的是大量的空气,如果不能及时的关闭氮气输出，大量的空气直接进入色谱柱将造成色谱柱提前损坏。所以在氮气输出气路中
增加断电保护切换阀是的。
目前市场上的氮气发生器一般都具有启动后延时排空的功能,即氮气发生器在刚刚开机的10分钟内，由于气体纯度低及管路系统内有空气，所以需要把输出的气体排空到大气。排空气体的流量控制,大多数厂家都采用在排空阀出口加固定气阻，这种方法在排空的过程中，可以控制输出的气体流量,但是排空结束,氮气切换到色谱气路中时,由于输出的氮!气要很快在连接的管路内建立压力，所以会使氮气发生器输出流量很快增大，电解分离池在短时间内来不急分离空气,从而使大量的没有分离过的空气直接进入色谱系统，造成色谱柱损坏或者脱
氧管很快失效。一些厂家在排空口前增加针型阀来限流,这种方法会出现另外的问题,当氮气系统从排空切换到正常供气状态时，由于色谱仪的柱头压力逐渐上升稳定后,针型阀的输出流量会慢慢变小,如果要想得到正常的流量需要再次调节针型阀通径，这样会使稳定的高纯度氮气系统再次被污染。要想的到高纯度而又稳定的氮气除克服.上述问题，还须克服电解分离池的堵塞和返液现象。