一、什么是氮氣發生器
氮氣(qi)發生器,也(ye)叫(jiao)制(zhi)氮機,是指以(yi)空氣(qi)為(wei)原料(liao),利用物理方法(fa)將(jiang)其中的氧和氮分離而獲得氮氣(qi)的設備(bei),用于工業制(zhi)取氮氣(qi)。
二、氮氣發生器由什么組成
氮(dan)氣發生器按原理不同(tong),可(ke)分為(wei)三種(zhong),三種(zhong)制氮(dan)機的結構有所不同(tong),下面為(wei)大家(jia)介(jie)紹一下:
1、PSA變壓吸附制氮機
又叫分(fen)子篩制氮(dan)機,是利(li)用分(fen)子篩變壓吸附原理(PSA)從空氣中分(fen)離制取氮(dan)氣,這種制氮(dan)機的結構包(bao)括(kuo)四(si)個(ge)部分(fen):
(1)凈化組(zu)件(jian):主要(yao)由過濾(lv)器、精過濾(lv)器、超精過濾(lv)器、冷凍干燥機、等部件(jian)組(zu)成,是用于去除(chu)壓縮空氣(qi)中的塵埃、水和油,給氮氧分離系統提供清潔(jie)的原料(liao)。
(2)儲罐組件:由空氣(qi)(qi)儲罐、安(an)全閥、球(qiu)閥等(deng)組成(cheng),能夠保(bao)證系統用氣(qi)(qi)平穩與(yu)降(jiang)低(di)壓(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)的(de)(de)出氣(qi)(qi)溫度,讓(rang)壓(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)中水、油等(deng)雜質隨著壓(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)溫度的(de)(de)降(jiang)低(di)而(er)分離出來,有利于延長(chang)后處理設備壽命,同時提(ti)高壓(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)的(de)(de)品(pin)質。
(3)氮(dan)氣(qi)緩(huan)沖(chong)系統(tong):由過濾(lv)器(qi)、緩(huan)沖(chong)罐、流量計、節(jie)流閥(fa)、氣(qi)動閥(fa)、氮(dan)氣(qi)純度(du)分析儀等組成。能讓氮(dan)氣(qi)壓力、純度(du)和流量平(ping)穩,并自動控制氣(qi)動閥(fa)將不(bu)合格氮(dan)氣(qi)排(pai)出。
(4)氮(dan)氧(yang)分離系統:由兩(liang)個交替工作的吸(xi)附(fu)(fu)塔和節流(liu)閥(fa)(fa)、氣(qi)動閥(fa)(fa)、消(xiao)音器等組成(cheng)。根據碳分子篩(shai)對空氣(qi)中主要成(cheng)分氧(yang)氣(qi)和氮(dan)氣(qi)的吸(xi)附(fu)(fu)速率不同,在加壓(ya)吸(xi)附(fu)(fu)和降壓(ya)脫(tuo)附(fu)(fu)過程(cheng)中實現氮(dan)氧(yang)分離,而加壓(ya)吸(xi)附(fu)(fu)與降壓(ya)脫(tuo)附(fu)(fu)過程(cheng)由可編(bian)程(cheng)控制(zhi)器按一定程(cheng)序控制(zhi)電磁閥(fa)(fa),并由電磁閥(fa)(fa)控制(zhi)相應的氣(qi)動閥(fa)(fa)自(zi)動運行(xing)。
2、深冷制氮機
深冷制氮(dan)機裝置的結(jie)構包(bao)括以下幾(ji)個:
(1)空(kong)氣(qi)過(guo)濾器:為減(jian)少空(kong)氣(qi)壓(ya)縮機(ji)內部機(ji)械運動表面的磨損, 保(bao)證(zheng)空(kong)氣(qi)質量, 空(kong)氣(qi)在進入空(kong)氣(qi)壓(ya)縮機(ji)之前,必須先經過(guo)空(kong)氣(qi)過(guo)濾器以清除其(qi)中所含的灰塵和其(qi)他雜(za)質。
(2)空(kong)(kong)氣(qi)壓縮機(ji):按工作(zuo)原理,空(kong)(kong)氣(qi)壓縮機(ji)可分為容積式(shi)(shi)(shi)和速度式(shi)(shi)(shi)兩(liang)大類。空(kong)(kong)氣(qi)壓縮機(ji)多采(cai)用往復活(huo)塞(sai)式(shi)(shi)(shi)空(kong)(kong)氣(qi)壓縮機(ji)、離心(xin)式(shi)(shi)(shi)空(kong)(kong)氣(qi)壓縮機(ji)和螺桿式(shi)(shi)(shi)空(kong)(kong)氣(qi)壓縮機(ji)。
(3)空(kong)(kong)氣冷卻(que)器(qi):是用(yong)來降(jiang)低進入空(kong)(kong)氣干燥凈化器(qi)和空(kong)(kong)分(fen)塔前壓縮空(kong)(kong)氣的溫度(du),避(bi)免進塔溫度(du)大(da)幅度(du)波動,并可析(xi)出壓縮空(kong)(kong)氣中的大(da)部分(fen)水分(fen)。通常采用(yong)氮水冷卻(que)器(qi)、氟(fu)里昂空(kong)(kong)冷器(qi)。
(4)空(kong)氣干燥凈化(hua)器:壓(ya)縮空(kong)氣經空(kong)氣冷卻器后(hou)仍含(han)有一定的水(shui)分、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)、乙(yi)炔和其他碳(tan)氫(qing)化(hua)合物。被(bei)冷凍的水(shui)分和二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)沉積在空(kong)分塔(ta)內會(hui)(hui)堵塞通道、管道和閥(fa)門(men),乙(yi)炔積聚在液氧(yang)內有爆炸的危險,灰塵會(hui)(hui)磨(mo)損(sun)運(yun)(yun)轉機械(xie)。為了保證(zheng)空(kong)分裝置的長期安(an)全(quan)運(yun)(yun)行,必須設置專門(men)的凈化(hua)設備,清除這些雜(za)質。
(5)空(kong)分(fen)塔:空(kong)分(fen)塔內主(zhu)要包括有主(zhu)換熱(re)器(qi)(qi)、液化器(qi)(qi)、精餾塔、冷凝(ning)蒸發器(qi)(qi)等。
(6)透(tou)平膨脹機:是制氮機裝(zhuang)置用(yong)(yong)來產(chan)生(sheng)冷量的旋轉(zhuan)式葉片機械(xie),是一種用(yong)(yong)于低溫條件下(xia)的氣體(ti)透(tou)平,空分設備中廣泛采用(yong)(yong)單級向(xiang)心徑軸流反擊式透(tou)平膨脹機。
3、膜空分制氮機
(1)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)源(yuan):一般有外接壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)源(yuan)(自(zi)備空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji))和(he)內置空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)兩(liang)種。
(2)膜(mo)組件:膜(mo)空(kong)分氮氣(qi)(qi)發生器的(de)(de)核心部分是(shi)膜(mo)組件,通常使用的(de)(de)是(shi)膜(mo)分離(li)技(ji)術(shu),可(ke)以(yi)將空(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)氧氣(qi)(qi)和水分等雜質(zhi)分離(li)出來,從而提供高(gao)純度的(de)(de)氮氣(qi)(qi)。
(3)過(guo)濾器(qi):用于進一步清除空氣中的雜質,保證氮氣的質量。
(4)壓(ya)力(li)控制(zhi)系統:用于保持氧氣(qi)和(he)氮氣(qi)的(de)壓(ya)力(li)平(ping)衡,從而保證氮氣(qi)的(de)純度和(he)壓(ya)力(li)穩定性。
(5)觸摸屏/控制(zhi)器:觸摸屏或控制(zhi)器等(deng)設備主要是對制(zhi)氮(dan)機(ji)進行調節和設置(zhi),以控制(zhi)氮(dan)氣的(de)流(liu)量、壓力、純度等(deng)參數。
(6)其他組件:一些膜(mo)空分制氮(dan)機還可能(neng)包(bao)括制冷系(xi)統、凈化(hua)系(xi)統、自動(dong)化(hua)控制系(xi)統等,以(yi)提供更全面的氮(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)(yong)碳分子篩(shai)(shai)作為吸(xi)附(fu)(fu)劑,設計(ji)科學(xue)的(de)(de)(de)(de)工藝流程,利(li)用(yong)(yong)變壓(ya)吸(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)原理制取氮(dan)(dan)氣(qi):基于碳分子篩(shai)(shai)對(dui)氧和氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)速率不(bu)同,碳分子篩(shai)(shai)優先(xian)吸(xi)附(fu)(fu)氧氣(qi),碳分子篩(shai)(shai)本身(shen)具(ju)有加(jia)壓(ya)時對(dui)氧氣(qi)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)容(rong)量增加(jia),減(jian)壓(ya)時對(dui)氧的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)量減(jian)少的(de)(de)(de)(de)特(te)性,利(li)用(yong)(yong)這種特(te)性實現氧氣(qi)和氮(dan)(dan)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)分離,得到我(wo)們所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)氣(qi)。
2、深冷空分制氮原理
深冷空(kong)(kong)分(fen)(fen)制氮(dan)是(shi)一(yi)種傳統的(de)(de)制氮(dan)方法,它是(shi)以(yi)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)為原料,經過壓縮、凈化(hua),再利用熱交(jiao)換使(shi)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)液(ye)化(hua)成為液(ye)態,液(ye)態空(kong)(kong)氣(qi)(qi)主(zhu)要是(shi)液(ye)氧(yang)和液(ye)氮(dan)的(de)(de)混合物(wu),利用液(ye)氧(yang)和液(ye)氮(dan)的(de)(de)沸(fei)點(dian)不(bu)同(tong)(在(zai)1大(da)氣(qi)(qi)壓下,前者(zhe)的(de)(de)沸(fei)點(dian)為-183℃,后者(zhe)的(de)(de)為-196℃),通過精餾,使(shi)它們分(fen)(fen)離來獲(huo)得氮(dan)氣(qi)(qi)。
3、膜空分制氮原理
膜空分制(zhi)氮是利用高分子(zi)中空纖維膜對空氣(qi)(qi)中氮和氧等(deng)氣(qi)(qi)體分子(zi)具有不同的滲(shen)透速率,將氮跟氧等(deng)氣(qi)(qi)體進行分離而制(zhi)取高純度氮氣(qi)(qi)。