變(bian)壓吸(xi)附(fu)（PSA）制(zhi)氮(dan)淺析(xi)

工作原(yuan)理
市(shi)場上目前(qian)的供(gong)氮(dan)方(fang)式(shi)主要有(you)液氮(dan)、瓶裝(zhuang)氮(dan)、現(xian)場制氮(dan)。綜(zong)合(he)三(san)種供氮(dan)方(fang)式(shi)，現(xian)場制氮(dan)是(shi)目前(qian)經濟、高(gao)效(xiao)、節能的的壹(yi)種(zhong)供氮(dan)方(fang)式(shi)。現(xian)場制氮(dan)適(shi)合於(yu)用(yong)氣(qi)量在(zai)1000 Nm3/h以下(xia)的用(yong)戶。現(xian)場制氮(dan)的壹(yi)種(zhong)主要方(fang)式(shi)即(ji)是(shi)變(bian)壓吸(xi)附(fu)（Pressure Swing Adsorption，PSA）制(zhi)氮(dan)機。PSA制(zhi)氮(dan)的原(yuan)理主要是(shi)基於碳分(fen)子(zi)篩(shai)（Carbon Molecular Sieving,，CMS）對氧(yang)和氮(dan)的吸(xi)附(fu)速(su)率(lv)不同，碳分(fen)子(zi)篩(shai)優(you)先(xian)吸附(fu)氧(yang)，而(er)氮(dan)大部(bu)分(fen)富集於不吸附(fu)相(xiang)中(zhong)。CMS是(shi)壹(yi)種(zhong)以煤為主(zhu)要原(yuan)料(liao)經過特(te)殊(shu)加(jia)工而(er)成的，黑(hei)色表面(mian)充(chong)滿微(wei)孔的顆粒(li)，是(shi)壹(yi)種(zhong)半(ban)性(xing)吸附(fu)劑(ji)（可(ke)再生使用）。它(ta)對氧(yang)和氮(dan)的分(fen)離作用(yong)主(zhu)要基於這(zhe)兩(liang)種氣(qi)體(ti)在(zai)碳分(fen)子(zi)篩(shai)表面(mian)上(shang)的擴散速率不同，O2動(dong)力學直(zhi)徑較(jiao)小(xiao)，氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)擴散較快，較多地(di)進(jin)入(ru)分(fen)子(zi)篩(shai)固(gu)相（微(wei)孔），N2動(dong)力學直(zhi)徑較(jiao)大，氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)擴散較慢(man)，進(jin)入(ru)分(fen)子(zi)篩(shai)固(gu)相較(jiao)少(shao)，這樣在氣(qi)相中(zhong)就(jiu)可得到(dao)氮(dan)的富(fu)集成份。因(yin)此(ci)利(li)用CMS對O2和N2在某(mou)壹(yi)時間(jian)內(nei)吸(xi)附(fu)量(liang)的差(cha)別這壹(yi)特(te)性(xing)，按特(te)定的程(cheng)序，結(jie)合加(jia)壓吸(xi)附(fu)、減壓脫(tuo)附(fu)的快速循(xun)環(huan)過(guo)程(cheng)（變(bian)壓吸(xi)附(fu)），完(wan)成氧(yang)-氮(dan)分離(li)，從而(er)在氣(qi)相中(zhong)獲(huo)得(de)高純(chun)度(du)的N2。PSA制(zhi)氮(dan)具有(you)經濟、高(gao)效(xiao)、運行(xing)成(cheng)本低、適(shi)應 性(xing)強、易於(yu)操(cao)作(zuo)、安全方(fang)便等(deng)特點(dian)。由(you)於CMS有的吸(xi)附(fu)容(rong)量(liang)，當(dang)吸附(fu)飽(bao)和時就(jiu)需要再(zai)生，所以單(dan)吸(xi)附(fu)塔(ta)的吸(xi)附(fu)是(shi)間(jian)歇式(shi)的，為(wei)保(bao)證連(lian)續(xu)供氣(qi)，采用(yong)雙吸附(fu)塔(ta)並(bing)聯交(jiao)替(ti)進(jin)行(xing)吸(xi)附(fu)，壹(yi)塔(ta)工(gong)作(zuo)壹(yi)塔(ta)再(zai)生(sheng)，連(lian)續(xu)產生(sheng)N2。