一、什么是氮氣發生器
氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)發生器,也叫(jiao)制氮(dan)(dan)(dan)機,是(shi)指以空氣(qi)為原料,利用(yong)物理方(fang)法將(jiang)其中的氧和氮(dan)(dan)(dan)分離而獲得氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)的設(she)備,用(yong)于工業制取(qu)氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)。
二、氮氣發生器由什么組成
氮氣發生(sheng)器按(an)原理不同,可分(fen)為三(san)種,三(san)種制氮機的結(jie)構有所不同,下面為大家介紹一(yi)下:
1、PSA變壓吸附制氮機
又(you)叫分子(zi)篩制氮機,是利用(yong)分子(zi)篩變(bian)壓吸附原(yuan)理(li)(PSA)從空氣(qi)中分離制取氮氣(qi),這種(zhong)制氮機的結構(gou)包(bao)括四個部分:
(1)凈化組件(jian):主(zhu)要(yao)由過濾(lv)器、精過濾(lv)器、超精過濾(lv)器、冷凍(dong)干(gan)燥機、等部件(jian)組成,是用于去(qu)除壓(ya)縮空氣中的(de)塵(chen)埃、水(shui)和油(you),給氮(dan)氧分(fen)離系(xi)統提供清潔的(de)原料。
(2)儲罐組件:由空氣(qi)儲罐、安全閥、球閥等組成,能夠(gou)保證系統用氣(qi)平穩與降低(di)(di)壓(ya)縮(suo)空氣(qi)的(de)出氣(qi)溫(wen)度,讓壓(ya)縮(suo)空氣(qi)中水、油等雜質隨著壓(ya)縮(suo)空氣(qi)溫(wen)度的(de)降低(di)(di)而分離(li)出來,有利于延長后處理設備壽命(ming),同時提(ti)高壓(ya)縮(suo)空氣(qi)的(de)品質。
(3)氮(dan)(dan)氣(qi)緩(huan)沖系統:由過濾器、緩(huan)沖罐、流(liu)量(liang)計、節流(liu)閥、氣(qi)動閥、氮(dan)(dan)氣(qi)純度(du)分析儀等組(zu)成。能讓氮(dan)(dan)氣(qi)壓力、純度(du)和流(liu)量(liang)平穩(wen),并自動控(kong)制氣(qi)動閥將(jiang)不合(he)格(ge)氮(dan)(dan)氣(qi)排出(chu)。
(4)氮(dan)氧(yang)分(fen)離系統(tong):由兩個交(jiao)替工作的吸(xi)附塔和節(jie)流閥、氣動(dong)閥、消音器等組成。根據碳分(fen)子篩對空氣中主要成分(fen)氧(yang)氣和氮(dan)氣的吸(xi)附速(su)率(lv)不同,在加壓(ya)吸(xi)附和降(jiang)壓(ya)脫附過(guo)程中實現氮(dan)氧(yang)分(fen)離,而加壓(ya)吸(xi)附與(yu)降(jiang)壓(ya)脫附過(guo)程由可編程控(kong)制器按一(yi)定程序控(kong)制電磁閥,并由電磁閥控(kong)制相應的氣動(dong)閥自(zi)動(dong)運行(xing)。
2、深冷制氮機
深冷制氮機裝置的結構包括以下幾個:
(1)空(kong)(kong)氣過濾(lv)器:為減少空(kong)(kong)氣壓(ya)縮機(ji)內部機(ji)械運(yun)動表面(mian)的(de)磨損, 保證空(kong)(kong)氣質(zhi)(zhi)量, 空(kong)(kong)氣在進入空(kong)(kong)氣壓(ya)縮機(ji)之(zhi)前,必須先經過空(kong)(kong)氣過濾(lv)器以(yi)清除其中所含(han)的(de)灰塵和其他(ta)雜質(zhi)(zhi)。
(2)空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機:按工作原理,空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機可分為容積(ji)式和(he)速度式兩大類。空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機多采用往復活塞式空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機、離心(xin)式空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機和(he)螺(luo)桿式空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機。
(3)空(kong)氣(qi)冷卻器(qi)(qi):是用來降低(di)進(jin)(jin)入空(kong)氣(qi)干燥凈化器(qi)(qi)和空(kong)分(fen)(fen)塔(ta)前壓縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)的(de)溫度(du),避免進(jin)(jin)塔(ta)溫度(du)大幅度(du)波動,并可析出壓縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)大部分(fen)(fen)水分(fen)(fen)。通(tong)常(chang)采用氮水冷卻器(qi)(qi)、氟里(li)昂空(kong)冷器(qi)(qi)。
(4)空(kong)氣(qi)干(gan)燥凈(jing)化(hua)(hua)器:壓縮空(kong)氣(qi)經空(kong)氣(qi)冷(leng)卻器后仍含有一定的(de)水(shui)分(fen)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳、乙(yi)(yi)炔(gui)和(he)其(qi)他碳氫化(hua)(hua)合物。被冷(leng)凍的(de)水(shui)分(fen)和(he)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳沉積在空(kong)分(fen)塔內(nei)會(hui)堵塞通(tong)道、管道和(he)閥(fa)門,乙(yi)(yi)炔(gui)積聚在液氧(yang)(yang)內(nei)有爆炸的(de)危險,灰(hui)塵(chen)會(hui)磨損(sun)運(yun)轉機械(xie)。為了保證空(kong)分(fen)裝置的(de)長期安全運(yun)行,必須設置專門的(de)凈(jing)化(hua)(hua)設備(bei),清(qing)除這些(xie)雜質。
(5)空分塔:空分塔內主要(yao)包括(kuo)有主換熱器、液(ye)化器、精餾塔、冷凝蒸發器等。
(6)透平(ping)膨脹機(ji)(ji):是制(zhi)氮機(ji)(ji)裝置用來(lai)產生冷量的旋轉式葉片機(ji)(ji)械,是一種用于低(di)溫(wen)條件(jian)下的氣(qi)體透平(ping),空分設備中(zhong)廣泛采用單(dan)級(ji)向(xiang)心(xin)徑軸流反(fan)擊式透平(ping)膨脹機(ji)(ji)。
3、膜空分制氮機
(1)壓縮(suo)空(kong)氣(qi)源:一般有外接壓縮(suo)空(kong)氣(qi)源(自(zi)備(bei)空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機)和內置(zhi)空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機兩種(zhong)。
(2)膜組件(jian):膜空分(fen)氮氣發生器的(de)(de)核心(xin)部分(fen)是膜組件(jian),通常使用的(de)(de)是膜分(fen)離技術,可以將空氣中的(de)(de)氧氣和水分(fen)等雜質分(fen)離出(chu)來,從而提(ti)供高純度(du)的(de)(de)氮氣。
(3)過濾器:用于(yu)進一步(bu)清除空氣(qi)中的雜質,保證氮氣(qi)的質量。
(4)壓力(li)控制系統:用于保持氧氣(qi)(qi)(qi)和(he)(he)氮氣(qi)(qi)(qi)的壓力(li)平(ping)衡,從而保證氮氣(qi)(qi)(qi)的純度和(he)(he)壓力(li)穩定性。
(5)觸摸屏/控制(zhi)(zhi)器:觸摸屏或控制(zhi)(zhi)器等設備(bei)主(zhu)要是對制(zhi)(zhi)氮機進行(xing)調節和(he)設置(zhi),以控制(zhi)(zhi)氮氣的流量、壓(ya)力、純度等參(can)數。
(6)其他組件:一些膜空(kong)分制(zhi)氮機還可能(neng)包括制(zhi)冷系(xi)統、凈化系(xi)統、自(zi)動化控制(zhi)系(xi)統等,以提(ti)供更全面的氮氣供應解決方案。
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)碳分子(zi)篩作(zuo)為(wei)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑,設計科學(xue)的(de)(de)工藝流程(cheng),利(li)用(yong)變壓吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)原(yuan)理制取氮(dan)(dan)(dan)氣:基于碳分子(zi)篩對氧(yang)和氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)速率不同,碳分子(zi)篩優先(xian)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)氧(yang)氣,碳分子(zi)篩本身具有(you)加壓時對氧(yang)氣的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)容量增加,減(jian)壓時對氧(yang)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量減(jian)少的(de)(de)特(te)性,利(li)用(yong)這種特(te)性實現氧(yang)氣和氮(dan)(dan)(dan)氣的(de)(de)分離(li),得到我們所需要的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)氣。
2、深冷空分制氮原理
深(shen)冷空(kong)(kong)分制氮(dan)(dan)是(shi)一種傳(chuan)統(tong)的制氮(dan)(dan)方法(fa),它是(shi)以空(kong)(kong)氣為(wei)(wei)(wei)原料,經(jing)過(guo)壓縮、凈化,再利用熱(re)交換使空(kong)(kong)氣液(ye)化成為(wei)(wei)(wei)液(ye)態,液(ye)態空(kong)(kong)氣主要是(shi)液(ye)氧和液(ye)氮(dan)(dan)的混合物,利用液(ye)氧和液(ye)氮(dan)(dan)的沸點(dian)不同(在1大(da)氣壓下,前者(zhe)的沸點(dian)為(wei)(wei)(wei)-183℃,后(hou)者(zhe)的為(wei)(wei)(wei)-196℃),通過(guo)精餾,使它們分離來獲得氮(dan)(dan)氣。
3、膜空分制氮原理
膜空(kong)分制氮(dan)(dan)是利用高(gao)分子中空(kong)纖(xian)維膜對空(kong)氣中氮(dan)(dan)和氧等(deng)氣體分子具有(you)不(bu)同的滲透(tou)速(su)率,將氮(dan)(dan)跟氧等(deng)氣體進行分離而(er)制取高(gao)純度(du)氮(dan)(dan)氣。