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了解PSA變壓吸附氮氣發(fā)生器制氮的原理和過程

更新時間:2022-02-15  |  點擊率:2479
在氣相色譜的使用過程中,氮氣的用途主要有兩種:一方面使用氮氣作為氣相色譜分析的載氣,進行樣品分離和分析;另一方面,當(dāng)使用毛細(xì)柱進行分析時,一般需要使用與載氣相同的氣體作為尾吹氣。
 
    PSA氮氣發(fā)生器以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑,運用變壓吸附原理,利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA制氮。制氮的基本過程為:
    (1)在采用碳分子篩為吸附劑時,碳分子篩對氧氮的吸附速度相差很大。在高壓下,空氣進入碳分子篩后,在短時間內(nèi),氧的吸附速度大大超過氮的吸附速度(碳分子篩對二氧化碳等也有吸附能力),從而將氣體由空氣變成富氮的組分。
 
    (2)氮氣流出后,通過降低壓力,分子篩表面上被吸附的氧分子等被解吸排出,從而吸附劑得以再生。
 
    變壓吸附方法制得的氮氣的純度在95. 0%~99. 9%之間,甚至可以得99 .9995 %以上純度的氮氣。一般而言,如果需要更高純度的氮氣則需增加氮氣凈化設(shè)備,并且在其他條件不變情況下(如輸入氣體量),氮氣的純度越高,氮氣輸出量則越小。
 
    此法是七十年代迅速發(fā)展起來的一種新的制氮技術(shù)。氮氣發(fā)生器與傳統(tǒng)制氮法相比,它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產(chǎn)氣快(15~30分鐘)、能耗低,產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)根據(jù)用戶需要進行調(diào)節(jié),操作維護方便、運行成本較低、裝置適應(yīng)性較強等特點,故在1000Nm3/h以下氮氣發(fā)生器中頗具競爭力,越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎,PSA氮氣發(fā)生器已成為中、小型氮氣用戶的主要方法。


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