一、分子篩制氮機(jī)的原理。
分子篩氮?dú)獍l(fā)生器利用變壓吸附原理從空氣中分離氮?dú)?。分子篩對(duì)空氣中氧和氮的分離效果主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面的擴(kuò)散速率不同。直徑較小的氣體分子(O2)擴(kuò)散速度較快，進(jìn)入分子篩微孔的氣體分子較多。直徑較大(N2)的氣體分子擴(kuò)散速度較慢，進(jìn)入分子篩微孔較少，因此在氣相中可以得到富氮組分。因此，全自動(dòng)控制系統(tǒng)利用分子篩在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)氧氣和氮?dú)馕搅坎煌奶攸c(diǎn)，按照特定的可編程順序，應(yīng)用加壓吸附和常壓分析的循環(huán)過(guò)程，完成氮?dú)夂脱鯕獾姆蛛x，獲得所需的高純氮?dú)狻?/p>
二、分子篩制氮機(jī)的控制條件。
1.空氣壓縮凈化過(guò)程。
純生空氣進(jìn)入分子篩吸附塔是非常必要的，因?yàn)檫M(jìn)入吸附塔的顆粒和有機(jī)氣體會(huì)堵塞碳分子篩的微孔，逐漸降低碳分子篩的分離性能。凈化原始空氣的方法包括:
A.空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣口遠(yuǎn)離油霧和有機(jī)氣體的地方；
b、經(jīng)過(guò)冷干燥器、吸附劑凈化系統(tǒng)等，最后處理后的原料空氣進(jìn)入碳分子篩吸附塔。
2.氮?dú)獍l(fā)生器的氮?dú)鉂舛群蜌怏w產(chǎn)量。
分子篩制氮時(shí)，其N(xiāo)2濃度和產(chǎn)氣量可根據(jù)用戶(hù)需要任意調(diào)節(jié)。當(dāng)采氣時(shí)間和操作壓力確定后，采氣量會(huì)降低，N2濃度會(huì)增加，反之，N2濃度會(huì)降低。用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。
3.均衡時(shí)間。
分子篩制氮過(guò)程中，當(dāng)一個(gè)吸附塔的吸附結(jié)束后，該吸附塔內(nèi)的加壓氣體可以從上下方向注入另一個(gè)再生吸附塔，兩個(gè)塔的氣體壓力相同。這一過(guò)程稱(chēng)為吸附塔均壓，通過(guò)選擇合適的均壓時(shí)間，可以回收能量，減緩對(duì)吸附塔內(nèi)分子篩的沖擊，從而延長(zhǎng)碳分子篩的使用壽命?；鶞?zhǔn)閥的切換速度一般為1-3秒。
4.產(chǎn)氣時(shí)間。
根據(jù)分子篩對(duì)氧和氮的不同吸附和擴(kuò)散速率，其對(duì)O2的吸附可在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到平衡。此時(shí)N2的吸附量很小，產(chǎn)氣時(shí)間短可以有效提高碳分子篩的產(chǎn)氣率，同時(shí)也增加了閥門(mén)的工作頻率，所以閥門(mén)的性能也很重要。一般吸附時(shí)間為30-120秒。小型高純氮?dú)獍l(fā)生器建議產(chǎn)氣時(shí)間短，大型低濃度氮?dú)獍l(fā)生器建議產(chǎn)氣時(shí)間長(zhǎng)。
5.工作壓力。
分子篩不僅具有動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，還具有平衡吸附效應(yīng)。吸附質(zhì)的分壓高，吸附量也高，所以穩(wěn)壓器的吸附是有利的，但是吸附壓力太高，對(duì)空壓機(jī)的建模要求也比較高。此外，常壓再生和真空再生對(duì)吸附壓力的要求不同。綜合考慮各種因素，建議大氣再生過(guò)程的吸附壓力為7-10巴/厘米。
06.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的性能，有利于在條件允許的情況下降低制氮機(jī)工藝中的吸附溫度。
