一、什么是氮氣發生器
氮氣發生器(qi),也叫制氮機,是指(zhi)以空氣為原料,利用物理方法將其中的(de)氧和(he)氮分離而獲(huo)得氮氣的(de)設(she)備(bei),用于工業制取(qu)氮氣。
二、氮氣發生器由什么組成
氮氣發生器按原理(li)不同(tong),可分為(wei)三種,三種制(zhi)氮機的結構有所不同(tong),下面為(wei)大家(jia)介紹一下:
1、PSA變壓吸附制氮機
又叫分(fen)子(zi)篩制氮機,是利用分(fen)子(zi)篩變壓吸附(fu)原理(PSA)從空氣中(zhong)分(fen)離制取氮氣,這種制氮機的結構包括四(si)個部(bu)分(fen):
(1)凈化組(zu)件(jian):主要由過(guo)濾(lv)器(qi)、精過(guo)濾(lv)器(qi)、超精過(guo)濾(lv)器(qi)、冷凍(dong)干燥(zao)機、等(deng)部件(jian)組(zu)成,是(shi)用于去除壓(ya)縮(suo)空(kong)氣中的塵埃(ai)、水和油,給氮(dan)氧分離系統提供清潔(jie)的原料。
(2)儲(chu)(chu)罐組件:由空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)儲(chu)(chu)罐、安(an)全閥、球閥等組成(cheng),能(neng)夠保證系(xi)統(tong)用氣(qi)(qi)(qi)平穩與(yu)降低(di)壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)的出(chu)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du),讓壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)中水、油等雜(za)質隨著壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)的降低(di)而分離出(chu)來(lai),有利于延長后(hou)處(chu)理設備壽(shou)命,同(tong)時提高壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)的品質。
(3)氮(dan)(dan)氣(qi)緩(huan)沖(chong)(chong)系統:由過濾器、緩(huan)沖(chong)(chong)罐(guan)、流量計、節流閥、氣(qi)動(dong)閥、氮(dan)(dan)氣(qi)純度分析儀等組(zu)成。能讓氮(dan)(dan)氣(qi)壓力、純度和流量平穩,并自動(dong)控制氣(qi)動(dong)閥將(jiang)不合格氮(dan)(dan)氣(qi)排(pai)出。
(4)氮氧(yang)(yang)分離系統:由兩個交(jiao)替工作(zuo)的吸(xi)附(fu)(fu)(fu)塔和(he)節流閥(fa)、氣(qi)動閥(fa)、消音(yin)器等組成(cheng)。根據(ju)碳分子篩對空氣(qi)中主(zhu)要成(cheng)分氧(yang)(yang)氣(qi)和(he)氮氣(qi)的吸(xi)附(fu)(fu)(fu)速率不同,在加(jia)(jia)壓(ya)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)和(he)降壓(ya)脫附(fu)(fu)(fu)過(guo)程中實(shi)現氮氧(yang)(yang)分離,而(er)加(jia)(jia)壓(ya)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)與降壓(ya)脫附(fu)(fu)(fu)過(guo)程由可編(bian)程控制器按一定程序控制電磁(ci)閥(fa),并由電磁(ci)閥(fa)控制相應的氣(qi)動閥(fa)自動運行。
2、深冷制氮機
深冷制氮機(ji)裝置的(de)結構包括以下幾個(ge):
(1)空(kong)(kong)氣(qi)過濾器:為減少空(kong)(kong)氣(qi)壓(ya)縮機內(nei)部(bu)機械運動表面的磨損(sun), 保證空(kong)(kong)氣(qi)質量, 空(kong)(kong)氣(qi)在進(jin)入空(kong)(kong)氣(qi)壓(ya)縮機之前,必須(xu)先經過空(kong)(kong)氣(qi)過濾器以清除其(qi)中所含的灰塵(chen)和其(qi)他雜(za)質。
(2)空(kong)氣壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)(ji):按工作(zuo)原(yuan)理,空(kong)氣壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)(ji)可分為容積(ji)式和速度式兩大類(lei)。空(kong)氣壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)(ji)多采用(yong)往復活塞式空(kong)氣壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)(ji)、離心式空(kong)氣壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)(ji)和螺桿(gan)式空(kong)氣壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)(ji)。
(3)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)卻器:是用來降低(di)進入(ru)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)干燥凈(jing)化(hua)器和空(kong)(kong)(kong)分塔(ta)前壓縮(suo)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)的溫度(du),避免進塔(ta)溫度(du)大(da)幅(fu)度(du)波動,并可(ke)析出(chu)壓縮(suo)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)中的大(da)部(bu)分水分。通常采用氮水冷(leng)卻器、氟里昂空(kong)(kong)(kong)冷(leng)器。
(4)空(kong)氣(qi)干燥凈化器:壓縮空(kong)氣(qi)經空(kong)氣(qi)冷卻(que)器后仍含(han)有一定(ding)的(de)(de)水(shui)分(fen)、二(er)氧(yang)化碳(tan)、乙(yi)炔和其他碳(tan)氫化合物。被冷凍(dong)的(de)(de)水(shui)分(fen)和二(er)氧(yang)化碳(tan)沉積在(zai)空(kong)分(fen)塔內會(hui)堵塞通(tong)道、管道和閥門,乙(yi)炔積聚(ju)在(zai)液氧(yang)內有爆炸的(de)(de)危險,灰塵會(hui)磨損運轉機械。為了保(bao)證空(kong)分(fen)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)長期安全運行,必須設置(zhi)專門的(de)(de)凈化設備,清除這些雜質。
(5)空分(fen)塔(ta):空分(fen)塔(ta)內(nei)主(zhu)要(yao)包括有主(zhu)換熱器(qi)、液化(hua)器(qi)、精餾(liu)塔(ta)、冷凝(ning)蒸發器(qi)等。
(6)透(tou)平膨脹機:是(shi)制氮機裝置用來產(chan)生冷量(liang)的(de)旋轉式(shi)葉片機械,是(shi)一種用于低溫條件下的(de)氣體(ti)透(tou)平,空分設備中廣泛采用單級(ji)向心(xin)徑軸流反擊式(shi)透(tou)平膨脹機。
3、膜空分制氮機
(1)壓(ya)縮(suo)(suo)空氣源:一(yi)般有外(wai)接壓(ya)縮(suo)(suo)空氣源(自備空氣壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji))和內置空氣壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)兩種。
(2)膜(mo)(mo)(mo)組(zu)件:膜(mo)(mo)(mo)空(kong)分(fen)(fen)(fen)氮氣(qi)發生器的(de)核心部分(fen)(fen)(fen)是膜(mo)(mo)(mo)組(zu)件,通常(chang)使用的(de)是膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)(fen)離技術,可以將空(kong)氣(qi)中的(de)氧氣(qi)和水分(fen)(fen)(fen)等雜質(zhi)分(fen)(fen)(fen)離出來(lai),從而(er)提供高純(chun)度(du)的(de)氮氣(qi)。
(3)過濾器:用于進一(yi)步清除空氣(qi)中的(de)雜(za)質,保證氮氣(qi)的(de)質量。
(4)壓力(li)控制系統:用于保持氧(yang)氣和(he)(he)氮(dan)氣的壓力(li)平衡(heng),從而保證氮(dan)氣的純度(du)和(he)(he)壓力(li)穩(wen)定性。
(5)觸摸屏(ping)/控(kong)制(zhi)器(qi):觸摸屏(ping)或(huo)控(kong)制(zhi)器(qi)等設備主(zhu)要是(shi)對(dui)制(zhi)氮(dan)機進行調(diao)節(jie)和設置(zhi),以控(kong)制(zhi)氮(dan)氣的流量、壓力、純度(du)等參數。
(6)其他(ta)組件:一些膜空(kong)分制(zhi)氮機(ji)還可能包(bao)括制(zhi)冷系(xi)統、凈化(hua)系(xi)統、自動化(hua)控(kong)制(zhi)系(xi)統等,以(yi)提供(gong)更全(quan)面(mian)的氮氣供(gong)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(fen)子篩(shai)作(zuo)為吸(xi)(xi)附劑,設(she)計科學(xue)的(de)(de)工藝流(liu)程,利用(yong)(yong)變壓(ya)吸(xi)(xi)附的(de)(de)原理制(zhi)取氮(dan)氣(qi)(qi):基于碳分(fen)子篩(shai)對氧(yang)(yang)(yang)和氮(dan)的(de)(de)吸(xi)(xi)附速率不(bu)同,碳分(fen)子篩(shai)優先吸(xi)(xi)附氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi),碳分(fen)子篩(shai)本身具有加壓(ya)時對氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)的(de)(de)吸(xi)(xi)附容量增加,減壓(ya)時對氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)吸(xi)(xi)附量減少的(de)(de)特性(xing),利用(yong)(yong)這種特性(xing)實現氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)和氮(dan)氣(qi)(qi)的(de)(de)分(fen)離,得到(dao)我們所(suo)需要的(de)(de)氮(dan)氣(qi)(qi)。
2、深冷空分制氮原理
深冷空(kong)分制氮是(shi)一種(zhong)傳統的(de)(de)制氮方(fang)法,它是(shi)以空(kong)氣(qi)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao),經過壓(ya)(ya)縮、凈(jing)化,再利(li)用熱交換使空(kong)氣(qi)液(ye)(ye)化成為(wei)(wei)液(ye)(ye)態,液(ye)(ye)態空(kong)氣(qi)主(zhu)要(yao)是(shi)液(ye)(ye)氧和液(ye)(ye)氮的(de)(de)混合物,利(li)用液(ye)(ye)氧和液(ye)(ye)氮的(de)(de)沸(fei)點不同(在1大氣(qi)壓(ya)(ya)下,前(qian)者(zhe)的(de)(de)沸(fei)點為(wei)(wei)-183℃,后者(zhe)的(de)(de)為(wei)(wei)-196℃),通(tong)過精餾,使它們(men)分離來獲得氮氣(qi)。
3、膜空分制氮原理
膜空(kong)分(fen)制氮(dan)是(shi)利用高分(fen)子(zi)中空(kong)纖(xian)維膜對(dui)空(kong)氣中氮(dan)和氧等氣體分(fen)子(zi)具有不同的滲(shen)透速率,將氮(dan)跟氧等氣體進行分(fen)離(li)而制取高純(chun)度氮(dan)氣。