一、什么是氮氣發生器
氮氣發生器,也叫制氮機,是指以空氣為原料,利用物理方法將(jiang)其中的(de)氧和氮分離而(er)獲得(de)氮氣的(de)設備,用于工業制取氮氣。
二、氮氣發生器由什么組成
氮氣發生器按原理不同,可分(fen)為三(san)種(zhong),三(san)種(zhong)制氮機的(de)結構有所不同,下面為大家(jia)介紹一下:
1、PSA變壓吸附制氮機
又叫分子篩(shai)制氮(dan)機(ji),是利用(yong)分子篩(shai)變壓吸(xi)附原理(li)(PSA)從(cong)空(kong)氣中(zhong)分離制取(qu)氮(dan)氣,這種制氮(dan)機(ji)的結(jie)構包括四個部分:
(1)凈化組(zu)(zu)件(jian):主要(yao)由(you)過濾(lv)器(qi)、精過濾(lv)器(qi)、超精過濾(lv)器(qi)、冷凍干燥機(ji)、等部件(jian)組(zu)(zu)成,是用(yong)于去除壓縮空氣中的塵埃(ai)、水和(he)油,給氮氧分離系統提(ti)供清潔的原(yuan)料。
(2)儲罐(guan)組件(jian):由空(kong)氣(qi)(qi)(qi)儲罐(guan)、安全(quan)閥、球閥等組成,能(neng)夠保(bao)證系統用(yong)氣(qi)(qi)(qi)平(ping)穩與降低壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)的(de)出氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)(du),讓(rang)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)水、油等雜質(zhi)隨著(zhu)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)(du)的(de)降低而分離出來,有利于延長后處理(li)設備壽命,同時(shi)提高壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)的(de)品質(zhi)。
(3)氮(dan)(dan)氣(qi)緩沖系(xi)統:由過濾器(qi)、緩沖罐(guan)、流量計、節流閥、氣(qi)動(dong)閥、氮(dan)(dan)氣(qi)純度分(fen)析儀等組(zu)成。能讓氮(dan)(dan)氣(qi)壓力、純度和(he)流量平穩,并自(zi)動(dong)控制氣(qi)動(dong)閥將不合格氮(dan)(dan)氣(qi)排出。
(4)氮氧分離(li)系統:由(you)兩個交替(ti)工作的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)塔和節流閥(fa)、氣(qi)(qi)動(dong)閥(fa)、消(xiao)音器等組成。根據碳(tan)分子篩對空(kong)氣(qi)(qi)中主要成分氧氣(qi)(qi)和氮氣(qi)(qi)的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)速(su)率不同,在加(jia)壓(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)和降(jiang)壓(ya)脫附(fu)過程中實現氮氧分離(li),而加(jia)壓(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)與(yu)降(jiang)壓(ya)脫附(fu)過程由(you)可編(bian)程控制器按一定(ding)程序控制電(dian)(dian)磁閥(fa),并由(you)電(dian)(dian)磁閥(fa)控制相應的氣(qi)(qi)動(dong)閥(fa)自動(dong)運(yun)行。
2、深冷制氮機
深(shen)冷(leng)制氮機裝(zhuang)置的(de)結構包括以下幾個:
(1)空(kong)(kong)氣過(guo)濾器:為減少空(kong)(kong)氣壓縮機(ji)內部(bu)機(ji)械運(yun)動表(biao)面(mian)的磨損, 保證(zheng)空(kong)(kong)氣質量(liang), 空(kong)(kong)氣在進入空(kong)(kong)氣壓縮機(ji)之(zhi)前,必須先經過(guo)空(kong)(kong)氣過(guo)濾器以(yi)清除其中(zhong)所(suo)含的灰塵和其他(ta)雜質。
(2)空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji):按工作原理,空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)可分為容積式和(he)速度式兩(liang)大類。空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)多采用往復活塞式空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)、離心式空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)和(he)螺桿式空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)。
(3)空(kong)氣(qi)冷(leng)(leng)卻(que)器:是用來降(jiang)低進入空(kong)氣(qi)干燥凈化器和空(kong)分(fen)塔前壓縮空(kong)氣(qi)的溫度(du)(du),避免進塔溫度(du)(du)大幅(fu)度(du)(du)波動,并可析出壓縮空(kong)氣(qi)中的大部分(fen)水分(fen)。通(tong)常采用氮水冷(leng)(leng)卻(que)器、氟里昂空(kong)冷(leng)(leng)器。
(4)空(kong)氣(qi)干燥凈(jing)化器:壓縮空(kong)氣(qi)經(jing)空(kong)氣(qi)冷(leng)(leng)卻器后仍含有(you)一定的(de)(de)水(shui)(shui)分(fen)(fen)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)、乙炔和(he)(he)其他(ta)碳(tan)氫化合物(wu)。被冷(leng)(leng)凍的(de)(de)水(shui)(shui)分(fen)(fen)和(he)(he)二氧(yang)(yang)化碳(tan)沉積在空(kong)分(fen)(fen)塔內(nei)會(hui)堵塞通道、管道和(he)(he)閥門,乙炔積聚在液氧(yang)(yang)內(nei)有(you)爆炸的(de)(de)危險,灰塵(chen)會(hui)磨損運(yun)轉機(ji)械。為了保證空(kong)分(fen)(fen)裝置的(de)(de)長期安全運(yun)行,必(bi)須設置專門的(de)(de)凈(jing)化設備(bei),清除這些(xie)雜質(zhi)。
(5)空分(fen)塔(ta):空分(fen)塔(ta)內主要包括有主換熱器(qi)、液化器(qi)、精餾塔(ta)、冷(leng)凝蒸發器(qi)等(deng)。
(6)透(tou)平膨脹(zhang)機(ji)(ji):是制氮機(ji)(ji)裝置用來產生冷量的旋(xuan)轉式葉片機(ji)(ji)械,是一種(zhong)用于低(di)溫條件下(xia)的氣體(ti)透(tou)平,空分設(she)備中廣泛采用單級向(xiang)心徑(jing)軸流反擊式透(tou)平膨脹(zhang)機(ji)(ji)。
3、膜空分制氮機
(1)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空氣源:一般有外接壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空氣源(自備空氣壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)機(ji))和(he)內(nei)置空氣壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)機(ji)兩種(zhong)。
(2)膜(mo)組(zu)件(jian):膜(mo)空分(fen)氮氣發生(sheng)器的核(he)心部分(fen)是(shi)膜(mo)組(zu)件(jian),通常使用(yong)的是(shi)膜(mo)分(fen)離技術,可(ke)以(yi)將(jiang)空氣中的氧(yang)氣和(he)水分(fen)等(deng)雜(za)質分(fen)離出(chu)來,從而(er)提供高純度的氮氣。
(3)過濾(lv)器:用于進一步清除空氣中的(de)雜質,保證氮(dan)氣的(de)質量。
(4)壓(ya)力控制系統:用(yong)于(yu)保持氧氣(qi)和氮(dan)氣(qi)的壓(ya)力平(ping)衡,從而保證(zheng)氮(dan)氣(qi)的純(chun)度和壓(ya)力穩定性。
(5)觸(chu)摸屏(ping)/控(kong)制器:觸(chu)摸屏(ping)或控(kong)制器等設備主(zhu)要是對(dui)制氮(dan)機進行調節和設置(zhi),以控(kong)制氮(dan)氣的流量(liang)、壓力(li)、純度等參數。
(6)其他(ta)組件:一(yi)些膜空(kong)分制(zhi)(zhi)氮(dan)(dan)機(ji)還可能包括制(zhi)(zhi)冷(leng)系統、凈(jing)化(hua)系統、自動化(hua)控制(zhi)(zhi)系統等,以提供更全面的氮(dan)(dan)氣供應解決方案。
三、制氮機工作原理是什么
制氮機的原理主要有三種:
1、PSA變壓吸附制氮原理
用(yong)碳(tan)(tan)分(fen)(fen)子篩(shai)(shai)作為吸(xi)附劑,設計科學的工藝(yi)流(liu)程,利(li)用(yong)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)吸(xi)附的原理制(zhi)取(qu)氮(dan)氣(qi):基于碳(tan)(tan)分(fen)(fen)子篩(shai)(shai)對(dui)氧和(he)(he)氮(dan)的吸(xi)附速率(lv)不同(tong),碳(tan)(tan)分(fen)(fen)子篩(shai)(shai)優(you)先吸(xi)附氧氣(qi),碳(tan)(tan)分(fen)(fen)子篩(shai)(shai)本身具(ju)有加(jia)壓(ya)(ya)(ya)時對(dui)氧氣(qi)的吸(xi)附容量增加(jia),減壓(ya)(ya)(ya)時對(dui)氧的吸(xi)附量減少的特(te)性,利(li)用(yong)這(zhe)種(zhong)特(te)性實現氧氣(qi)和(he)(he)氮(dan)氣(qi)的分(fen)(fen)離,得到(dao)我們所需(xu)要的氮(dan)氣(qi)。
2、深冷空分制氮原理
深冷空(kong)(kong)分制氮(dan)是(shi)(shi)一種傳統(tong)的(de)制氮(dan)方法(fa),它(ta)是(shi)(shi)以空(kong)(kong)氣為(wei)(wei)原料,經過壓(ya)縮、凈化,再利用(yong)(yong)熱交換使空(kong)(kong)氣液(ye)化成為(wei)(wei)液(ye)態,液(ye)態空(kong)(kong)氣主要是(shi)(shi)液(ye)氧和液(ye)氮(dan)的(de)混合物,利用(yong)(yong)液(ye)氧和液(ye)氮(dan)的(de)沸點不同(在(zai)1大氣壓(ya)下,前者(zhe)的(de)沸點為(wei)(wei)-183℃,后者(zhe)的(de)為(wei)(wei)-196℃),通過精餾,使它(ta)們分離來獲得氮(dan)氣。
3、膜空分制氮原理
膜空(kong)分(fen)制(zhi)氮(dan)是利用高分(fen)子中(zhong)空(kong)纖維(wei)膜對空(kong)氣(qi)中(zhong)氮(dan)和氧(yang)等氣(qi)體(ti)分(fen)子具有不同的(de)滲透(tou)速率,將氮(dan)跟氧(yang)等氣(qi)體(ti)進行分(fen)離(li)而制(zhi)取高純度氮(dan)氣(qi)。