碳分子篩變壓吸附制氮原理

碳分子篩廣泛應用于PSA變壓吸附制氮機工藝生產中，那么碳分子篩的工作原理是什么呢？今天就來詳細的說說。

碳分子篩的工作原理

變壓吸附氮氣設備,采用優質分子篩碳分子篩,(Carbon molecular sieve)為吸附劑，利用變壓吸附原理，直接從壓縮空氣中獲得氮氣。在一定的壓力下，由于動力學效應，氧、氮在碳分子篩上的擴散速率差異較大，短時間內，氧分子被碳分子篩大量吸附，氮分子在氣相中富集，達到氧氮分離。由于碳分子篩對氧的吸附容量隨壓力的不同而有明顯差異，降低壓力，即可解吸碳分子篩吸附的氧分子，使碳分子篩再生，得以重復循環交替，連續產出高品質氮氣。

碳分子篩技術特點

完善的流程技術，優良使用效果。碳分子篩
合理的內部構件，氣流部分均勻，減輕氣流高速沖擊。
特有的分子篩保護措施，延長碳分子篩的使用壽命。
操作簡便，運行穩定，自動化程度高，可實現無人運行。
自動連鎖氮氣排空裝置，保證產品氮氣質量。
可選配氮氣裝置流量，純度自動調節系統，遠程監控系統等。

制氮機的碳分子篩的生產原理及控制的條件

一、空氣壓縮純化過程。

純原料空氣進入碳分子篩吸附塔是非常必要的，因為顆粒和有機氣體進入吸附塔會堵塞碳分子篩的微孔，逐漸降低碳分子篩的分離性能。凈化原料空氣的方法有:1。使空氣壓縮機的進氣口遠離有油霧和有機氣體的地方；2.通過冷干燥機、吸附劑凈化系統等。，處理后的原料空氣最終進入碳分子篩吸附塔。

二、產品氮氣濃度及產氣量。

碳分子篩產生氮氣，氮氣濃度和產氣量可根據用戶需求任意調節。當產氣時間和操作壓力確定時，降低產氣量，氮氣濃度會增加，否則氮氣濃度會降低。用戶可以根據實際需要進行調整。

三、均壓時間。

碳分子篩制氮過程中，當吸附塔吸附結束時，吸附塔中的有壓氣體可以從上到下注入另一個再生吸附塔，兩個塔的氣體壓力相同。這個過程叫做吸附塔的均壓。選擇合適的均壓時間可以回收能量，減緩吸附塔中分子篩的沖擊，從而延長碳分子篩的使用壽命。參考閥門的切換速度一般為1-3秒。

四、產氣時間。

根據碳分子篩對氧氣和氮氣的不同吸收和擴散速率，其吸附氧氣在短時間內達到平衡。此時氮氣的吸附量很小，產氣時間短可以有效提高碳分子篩的產氣率，但也增加了閥門的運動頻率，所以閥門的性能也很重要。吸附時間一般為30-120秒。小型高純氮制造機建議使用短產氣時間，大型低濃度建議使用長產氣時間。

五、操作壓力。

碳分子篩不僅具有動力學效應，而且具有平衡吸附效應。吸附質分壓高，吸附容量高。因此，加壓器有利于吸附，但吸附壓力過高，對空氣壓縮機造型的要求也增加。此外，常壓再生和真空再生對吸附壓力的要求也不同。綜合因素，建議常壓再生過程的吸附壓力為5-8kg/cm2；真空再生過程的吸附壓力應為3-5kg/cm2。

六、使用溫度。

選擇較低的吸附溫度作為吸附劑，有利于碳分子篩性能的發揮，制氮機工藝在條件允許的情況下，有利于降低吸附溫度。