PSA技術(shù)是一種物理吸附過(guò)程，通過(guò)利用不同氣體分子在固體表面的吸附能力差異，實(shí)現(xiàn)氣體混合物中特定組分的選擇性吸附，具體到制氮機(jī)中，PSA技術(shù)主要用來(lái)從空氣中分離出氮?dú)猓諝庵械闹饕煞质?strong>氮?dú)猓s78%）和氧氣（約21%），其余1%為其他稀有氣體，由于氮?dú)夥肿又睆捷^大，不易被吸附劑吸附，而氧氣分子較小，容易被吸附，因此可以通過(guò)PSA技術(shù)實(shí)現(xiàn)氮?dú)獾母患?/p>

吸附塔的核心組件

吸附劑：吸附劑是PSA制氮機(jī)的核心材料，常用的吸附劑包括分子篩和活性炭，分子篩因其具有良好的選擇性和較高的吸附容量，成為首選材料，吸附劑的選擇和填充方式對(duì)氮?dú)饧兌群彤a(chǎn)量有著直接的影響。

塔體：塔體是容納吸附劑的容器，需要具備良好的密封性和耐壓性，以確保在高壓條件下穩(wěn)定工作，塔體材質(zhì)通常選用不銹鋼，以抵抗腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命。

控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)吸附塔內(nèi)的溫度、壓力等參數(shù)，確保吸附過(guò)程的順利進(jìn)行，現(xiàn)代PSA制氮機(jī)通常配備先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷。

工作流程

吸附階段：壓縮空氣首先進(jìn)入吸附塔，與塔內(nèi)的吸附劑接觸，在這個(gè)過(guò)程中，氧氣等小分子氣體被吸附劑捕獲，而氮?dú)庥捎诓灰妆晃剑軌蝽樌ㄟ^(guò)吸附層，被收集起來(lái)，此時(shí)，吸附塔處于高壓狀態(tài)，有利于提高吸附效率。

均壓階段：當(dāng)吸附塔內(nèi)的吸附劑逐漸接近飽和時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將該塔的壓力降至與另一個(gè)備用吸附塔相同，以便于后續(xù)的解吸過(guò)程，此步驟有助于減少能量損失，提高整體效率。

解吸階段：接下來(lái)，通過(guò)降低壓力或引入少量純凈氮?dú)夥创?，使吸附塔?nèi)的吸附劑釋放出之前吸附的氧氣等雜質(zhì)，恢復(fù)其吸附能力，解吸后的氣體通常被排放到大氣中，或者回收利用。

再生階段：解吸完成后，吸附塔需要經(jīng)歷一個(gè)短暫的再生過(guò)程，以確保吸附劑完全恢復(fù)活性，為下一輪吸附做好準(zhǔn)備。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

高效節(jié)能：PSA技術(shù)能夠在常溫下進(jìn)行，無(wú)需額外加熱，大大降低了能耗。

操作簡(jiǎn)便：自動(dòng)化程度高，易于維護(hù)，適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。

靈活可調(diào)：通過(guò)調(diào)整吸附劑種類(lèi)和工藝參數(shù)，可以靈活控制氮?dú)獾募兌群彤a(chǎn)量，滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

PSA制氮機(jī)吸附塔的工作原理體現(xiàn)了過(guò)程與裝備研究所的智慧與創(chuàng)新，隨著相關(guān)材料科學(xué)和控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，PSA制氮機(jī)的性能將得到進(jìn)一步提升，為各行各業(yè)提供更加優(yōu)質(zhì)的氮?dú)饨鉀Q方案，上海制氮機(jī)廠(chǎng)家希望能為讀者帶來(lái)啟發(fā)，促進(jìn)對(duì)PSA制氮技術(shù)的更深入理解。