一、什么是氮氣發生器
氮氣發生器,也(ye)叫制氮機,是指以空氣為原料(liao),利用物理方法將(jiang)其中的氧和(he)氮分(fen)離而獲(huo)得氮氣的設備,用于工業制取氮氣。
二、氮氣發生器由什么組成
氮(dan)氣發生(sheng)器按原理不(bu)同,可分為三(san)種,三(san)種制氮(dan)機的結構有(you)所不(bu)同,下面為大(da)家介紹一下:
1、PSA變壓吸附制氮機
又叫(jiao)分子篩(shai)制(zhi)氮(dan)機,是(shi)利用分子篩(shai)變壓吸(xi)附原理(PSA)從空氣中(zhong)分離制(zhi)取氮(dan)氣,這種制(zhi)氮(dan)機的結構包括(kuo)四個部(bu)分:
(1)凈化組件:主(zhu)要由過濾器、精過濾器、超精過濾器、冷凍干燥機、等(deng)部件組成(cheng),是用于去除壓縮空氣中的塵埃、水和油,給氮氧分離系統提供(gong)清潔的原料(liao)。
(2)儲(chu)罐組(zu)(zu)件:由(you)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)儲(chu)罐、安全(quan)閥、球閥等組(zu)(zu)成,能夠保(bao)證(zheng)系統用氣(qi)(qi)(qi)平(ping)穩與(yu)降低壓(ya)縮(suo)(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)的(de)出氣(qi)(qi)(qi)溫度,讓壓(ya)縮(suo)(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)中水、油等雜質隨著壓(ya)縮(suo)(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)溫度的(de)降低而分離出來(lai),有利于延長后處理設備壽命,同時提高壓(ya)縮(suo)(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)的(de)品質。
(3)氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)緩沖(chong)系統:由過濾器、緩沖(chong)罐(guan)、流(liu)量計、節流(liu)閥(fa)、氣(qi)(qi)(qi)(qi)動閥(fa)、氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)純度分析(xi)儀等組成。能讓(rang)氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓力、純度和流(liu)量平穩,并自(zi)動控制氣(qi)(qi)(qi)(qi)動閥(fa)將不合格氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)排出。
(4)氮氧分(fen)離系統:由兩個交替(ti)工作的(de)(de)吸(xi)(xi)附塔(ta)和節流閥、氣(qi)(qi)動(dong)閥、消音(yin)器(qi)等(deng)組成(cheng)。根(gen)據碳分(fen)子篩(shai)對空氣(qi)(qi)中主(zhu)要成(cheng)分(fen)氧氣(qi)(qi)和氮氣(qi)(qi)的(de)(de)吸(xi)(xi)附速率不同,在(zai)加(jia)壓(ya)吸(xi)(xi)附和降壓(ya)脫附過程中實(shi)現氮氧分(fen)離,而加(jia)壓(ya)吸(xi)(xi)附與降壓(ya)脫附過程由可(ke)編程控制器(qi)按一定程序控制電磁閥,并由電磁閥控制相應的(de)(de)氣(qi)(qi)動(dong)閥自(zi)動(dong)運行。
2、深冷制氮機
深冷制氮(dan)機裝置的結構(gou)包括以下幾個:
(1)空氣過濾(lv)(lv)器:為減少(shao)空氣壓縮機內部機械(xie)運動表面的磨損, 保證空氣質(zhi)量, 空氣在進入空氣壓縮機之(zhi)前,必須先經過空氣過濾(lv)(lv)器以清除其中所含的灰塵和其他(ta)雜(za)質(zhi)。
(2)空氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機:按工作原(yuan)理,空氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機可分為容積式和速(su)度式兩大類。空氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機多采(cai)用往復活塞式空氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機、離心式空氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機和螺桿式空氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機。
(3)空氣(qi)(qi)(qi)冷卻器(qi):是用(yong)來(lai)降低進入空氣(qi)(qi)(qi)干燥凈(jing)化器(qi)和空分塔(ta)前壓縮空氣(qi)(qi)(qi)的溫(wen)度(du),避免進塔(ta)溫(wen)度(du)大(da)幅度(du)波動,并可析(xi)出壓縮空氣(qi)(qi)(qi)中的大(da)部(bu)分水分。通常采用(yong)氮水冷卻器(qi)、氟里昂空冷器(qi)。
(4)空氣(qi)(qi)(qi)干燥凈化(hua)器:壓縮空氣(qi)(qi)(qi)經空氣(qi)(qi)(qi)冷卻器后仍含有一定的水分(fen)、二氧化(hua)碳、乙炔和(he)其他碳氫(qing)化(hua)合物(wu)。被冷凍(dong)的水分(fen)和(he)二氧化(hua)碳沉積(ji)在空分(fen)塔內會(hui)堵塞通道、管道和(he)閥(fa)門,乙炔積(ji)聚在液氧內有爆(bao)炸的危險,灰塵會(hui)磨損(sun)運轉機械(xie)。為了保證空分(fen)裝(zhuang)置的長期安全運行,必須設置專(zhuan)門的凈化(hua)設備(bei),清除這(zhe)些雜質(zhi)。
(5)空分塔:空分塔內主要(yao)包括(kuo)有主換熱器、液化器、精餾塔、冷凝蒸發器等(deng)。
(6)透平(ping)膨(peng)脹(zhang)機(ji)(ji):是制氮(dan)機(ji)(ji)裝置用來產生冷量的旋轉式葉片機(ji)(ji)械,是一(yi)種用于低(di)溫條件(jian)下的氣體透平(ping),空分設備中廣泛(fan)采用單級向心(xin)徑軸流(liu)反擊式透平(ping)膨(peng)脹(zhang)機(ji)(ji)。
3、膜空分制氮機
(1)壓縮(suo)(suo)(suo)空氣源:一(yi)般有外接壓縮(suo)(suo)(suo)空氣源(自備空氣壓縮(suo)(suo)(suo)機(ji))和內置空氣壓縮(suo)(suo)(suo)機(ji)兩種(zhong)。
(2)膜(mo)組(zu)件:膜(mo)空分氮(dan)氣(qi)發生(sheng)器的(de)核心部(bu)分是膜(mo)組(zu)件,通常使用的(de)是膜(mo)分離(li)技(ji)術,可以(yi)將空氣(qi)中(zhong)的(de)氧氣(qi)和水分等雜質(zhi)分離(li)出來(lai),從而(er)提供高(gao)純度的(de)氮(dan)氣(qi)。
(3)過濾器:用于進一(yi)步(bu)清除空氣中的雜質,保證氮氣的質量(liang)。
(4)壓(ya)力(li)控制系統:用于保(bao)持氧氣和(he)氮氣的壓(ya)力(li)平衡,從而保(bao)證氮氣的純度和(he)壓(ya)力(li)穩定性。
(5)觸(chu)(chu)摸屏/控制(zhi)器:觸(chu)(chu)摸屏或控制(zhi)器等(deng)(deng)設(she)備主要是對制(zhi)氮機進(jin)行調(diao)節(jie)和設(she)置,以控制(zhi)氮氣的流量、壓力、純度等(deng)(deng)參數。
(6)其他組件:一些膜空分制氮機還可能包括(kuo)制冷系(xi)統、凈化(hua)系(xi)統、自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)制系(xi)統等,以提(ti)供更全面的氮氣供應解決(jue)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
用碳(tan)(tan)分(fen)子(zi)篩(shai)作(zuo)為吸附(fu)(fu)(fu)劑,設計科學的工藝流程,利(li)用變(bian)壓(ya)吸附(fu)(fu)(fu)的原理制取氮(dan)(dan)氣:基于碳(tan)(tan)分(fen)子(zi)篩(shai)對氧和氮(dan)(dan)的吸附(fu)(fu)(fu)速率不(bu)同(tong),碳(tan)(tan)分(fen)子(zi)篩(shai)優先吸附(fu)(fu)(fu)氧氣,碳(tan)(tan)分(fen)子(zi)篩(shai)本身具有加壓(ya)時對氧氣的吸附(fu)(fu)(fu)容量(liang)增加,減壓(ya)時對氧的吸附(fu)(fu)(fu)量(liang)減少的特性,利(li)用這種特性實現氧氣和氮(dan)(dan)氣的分(fen)離,得到(dao)我們所需要的氮(dan)(dan)氣。
2、深冷空分制氮原理
深冷空分制(zhi)氮(dan)(dan)是(shi)(shi)一種(zhong)傳統的(de)制(zhi)氮(dan)(dan)方(fang)法,它是(shi)(shi)以(yi)空氣為(wei)原料,經(jing)過壓縮、凈化,再利用熱交換(huan)使空氣液化成為(wei)液態,液態空氣主(zhu)要是(shi)(shi)液氧(yang)(yang)和(he)液氮(dan)(dan)的(de)混合物,利用液氧(yang)(yang)和(he)液氮(dan)(dan)的(de)沸點不同(在1大氣壓下,前者(zhe)的(de)沸點為(wei)-183℃,后者(zhe)的(de)為(wei)-196℃),通過精(jing)餾(liu),使它們(men)分離來獲得氮(dan)(dan)氣。
3、膜空分制氮原理
膜(mo)空分(fen)制(zhi)氮(dan)是(shi)利用高(gao)分(fen)子(zi)中(zhong)(zhong)空纖維膜(mo)對(dui)空氣中(zhong)(zhong)氮(dan)和氧等氣體分(fen)子(zi)具有不(bu)同的滲透速率,將氮(dan)跟氧等氣體進行分(fen)離(li)而制(zhi)取高(gao)純度氮(dan)氣。