Принцип производства азота путем разделения воздуха на углеродных молекулярных ситах

Углеродное молекулярное сито, производимое нашей компанией, является адсорбентом на установке для производства азота PSA, которая использует принцип адсорбции при переменном давлении (PSA) для отделения азота от воздуха. Эффект разделения углеродного молекулярного сита на кислород и азот в воздухе в основном основан на различной скорости диффузии этих двух газов на поверхности углеродного молекулярного сита. Молекулы газа меньшего диаметра (O2) имеют более высокую скорость диффузии и больше проникают в микропоры углеродного молекулярного сита. Молекулы газа большего диаметра (N2) имеют медленную скорость диффузии и меньше проникают в микропоры углеродного молекулярного сита, поэтому азот может обогащаться в газовой фазе. Поэтому, используя разницу в адсорбционной способности углеродного молекулярного сита для кислорода и азота в определенное время, полностью автоматическая система управления применяет циклический процесс адсорбции под давлением и анализа атмосферного давления в соответствии со специальными программируемыми процедурами для завершения разделения. азота и кислорода и получить требуемый высокочистый азот.

Условия контроля образования азота из углеродных молекулярных сит

1. Процесс очистки воздуха сжатием

Очень важно, чтобы чистый сырой воздух поступал в адсорбционную колонну с углеродным молекулярным ситом, потому что частицы и органический газ, попадающие в адсорбционную колонну, блокируют микропоры углеродного молекулярного сита и постепенно снижают эффективность разделения углеродного молекулярного сита. Методы очистки сырого воздуха следующие: 1. Держите воздухозаборник воздушного компрессора вдали от мест с масляным туманом и органическим газом; 2. Через холодную сушилку и систему очистки адсорбента обработанный сырой воздух поступает в адсорбционную колонну с углеродным молекулярным ситом.

2. Обогащение и производство газа товарного азота

Когда углеродное молекулярное сито используется для производства азота, его концентрация N2 и производство газа могут произвольно регулироваться в соответствии с потребностями пользователей. Когда время производства газа и рабочее давление определены, уменьшите производство газа, и концентрация N2 увеличится. Наоборот, концентрация N2 уменьшится. Пользователи могут настроить в соответствии с фактическими потребностями.

3. Уравнивание времени

В процессе производства азота с помощью углеродного молекулярного сита, когда адсорбция в одной адсорбционной колонне завершена, сжатый газ в адсорбционной колонне может быть введен в другую регенерированную адсорбционную колонну с верхнего и нижнего направлений, а давление газа в двух башни одинаковые. Этот процесс называется выравниванием давления в адсорбционной колонне. Выбор подходящего времени выравнивания давления может восстановить энергию, но также замедлить воздействие молекулярного сита в адсорбционной колонне, чтобы продлить срок службы углеродного молекулярного сита. Скорость переключения эталонного клапана обычно составляет 1-3 секунды.

4. Время добычи газа

В соответствии с различными скоростями поглощения и диффузии углеродного молекулярного сита для кислорода и азота, его адсорбированный O2 достигнет равновесия за короткое время. В настоящее время количество адсорбции N2 очень мало, и более короткое время производства газа может эффективно улучшить скорость производства газа углеродным молекулярным ситом, но это также увеличивает частоту действия клапана, поэтому производительность клапана также очень важно. Обычно время адсорбции составляет 30-120 секунд. Короткое время производства газа рекомендуется для небольшого генератора азота высокой чистоты, а длительное время производства газа рекомендуется для крупномасштабного генератора азота с низкой концентрацией.

5. Рабочее давление

Углеродное молекулярное сито обладает как динамическим эффектом, так и равновесным адсорбционным эффектом. Парциальное давление адсорбата высокое, и адсорбционная способность также высока. Таким образом, адсорбция компрессора выгодна, но давление адсорбции слишком велико, и требования к моделированию воздушного компрессора также возрастают. Кроме того, требования к давлению адсорбции при атмосферной регенерации и вакуумной регенерации также различаются. Учитывая различные факторы, предлагается, чтобы давление адсорбции в процессе атмосферной регенерации составляло 5-8 кг/см2; Давление адсорбции процесса вакуумной регенерации должно быть 3-5 кг/см2.

6. Рабочая температура

В качестве адсорбента выбор более низкой температуры адсорбции способствует повышению эффективности углеродного молекулярного сита. Если позволяют условия, полезно снизить температуру адсорбции.