制氮机吸附

变压吸附制氮是近来发展起来的高效节能的新型气体分离技术。它利用空气作原料，在有电能的条件下制取氮气。

制氮机吸附流程是指当洁净的压缩空气进入A塔经分子筛向出口流动时，A塔压力逐渐上升至约0.8MPa，空气中的O2、CO2和H2O等被分子筛吸附，未被吸附的氮气从吸附塔出口流出进入氮气缓冲罐，吸附持续时间约60s。

制氮机工艺流程

分子筛制氮机基本流程

根据氮气用量和使用要求，各装置的流程略有差异，但是基本流程和配置为：

空气压缩机→储罐→管道过滤器→冷冻干燥机（或其他再生干燥塔）→（超）精过滤器→高效除油器→缓冲储罐→吸附塔A/B（两塔流程）→粉尘过滤器→氮气缓冲储罐→氮分析仪→用户。

空气经压缩机压缩至0.8MPa，经空气储罐冷却至常温，再经管道过滤器油液分离进入冷冻式干燥机，流经精过滤器、超精过滤器和高效除油器除去油及液态水到达缓冲储罐，再进入碳分子筛吸附塔组成的变压吸附分离系统，压缩空气从容器底部进入后，空气中氧气、二氧化碳和水分被吸附剂选择吸附，其余组份（主要为氮气）则从出口端流出，经粉尘过滤器进入氮气缓冲罐，经氮气缓冲罐后作为产品氮气输出。之后，吸附塔经均压、减压至常压等过程，脱除所吸附的杂质组份，完成碳分子筛的再生。两吸附塔循环交替操作，连续送入空气，连续产出氮气。氮气经计量及氮气分析仪分析纯度达标后进入氮气输送总管供使用。上述过程，由PLC控制系统自动控制。

制氮机工艺流程

空气经压缩机压缩至0.85MPa并被压缩机后冷却器冷却至约40℃后，进入空气净化单元除去压缩空气中的尘、水及油雾，然后进入PSA变压吸附单元。该单元设置2个吸附塔，1 个塔吸附产氮，1个塔脱附再生，通过PLC控制切换阀的开关，使2个塔循环交替。吸附、均压、解吸、吹扫4个工作过程如下。

(1)吸附。当洁净的压缩空气进入A塔经分子筛向出口流动时，A塔压力逐渐上升至约0.8MPa，空气中的O2、CO2和H2O等被分子筛吸附，未被吸附的氮气从吸附塔出口流出进入氮气缓冲罐，吸附持续时间约60s。

(2)均压。A塔内的分子筛吸附饱和后，停止吸附，并对B塔进行1个短暂的均压过程:2个塔的进出口阀关闭，均压阀打开，气体分别从吸附塔的进出口通过均压阀均压到解吸塔，使2个塔的压力达到平衡，持续时间约2s。均压可减少反吹气体对分子筛的冲击，还可提高空气回收率。

(3) 解吸。均压完成后，A 塔通过出气口继续排气，将吸附塔压力迅速降至常压，从而脱除已吸附的 O2、CO2和 H2O，实现分子筛的解吸再生。

(4)吹扫。为了使分子筛彻底再生，引出1股产品氮气对A塔进行逆流吹扫。解析和吹扫持续时间共60s。在1个塔在吸附产氮的同时，另1个塔进行再生(即解吸和吹扫)过程，A 塔、B 塔交替进行吸附、均压和再生，完成氧氮分离，连续输出氮气。变压吸附制氮工艺流程见如图。