制氮機工作原理及結構

空分制氮設備是采用變壓吸附原理,利用碳分子篩從空氣中提取氮氣的裝置。

變壓吸附制氮機的吸附罐，在壓力高時，碳分子篩吸附空氣中的氧，而不易被吸附的氮氣成為產品；在壓力低時，氧從碳分子篩中脫附出來。利用壓力的變化，就能有效地從空氣中分離出所需要的氮氣。

變壓吸附制氮裝置的主要特點：

1.設備簡單,體積小,制氮成本低。

2.操作方便,采用自動程序控制,操作、維護費用低。

本設備制成二塔結構,采用常壓解吸流程。空分制氮設備的產氣量與純度成反比。產氣量大時,氮體的純度降低;反之,減小氣量使氮氣的純度上升。用戶可根據需要選擇合適的氮氣產氣量和氮氣純度。

本設備的控制系統采用PLC程序控制器控制閥門動作。

空氣經空壓機壓縮后，經過干燥、除塵后，經過左吸進氣閥進入左吸附罐，罐壓力升高，壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附，未被吸附的氮氣穿過吸附床，經過左吸出氣閥、氮氣產氣閥進入氮氣儲罐，這個過程稱之為左吸。持續時間為58秒。

左吸過程結束后，左吸附罐與右吸附罐通過上下均壓閥連通，使左右吸附罐壓力達到均衡，這個過程稱之為均壓，持續時間為2秒。

均壓結束后，壓縮空氣經過右吸進氣閥進入右吸附罐，壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附，富集的氮氣經過右吸出氣閥、氮氣產氣閥進入氮氣儲罐，這個過程稱之為右吸。持續時間為58秒。

同時，左吸附罐中碳分子篩吸附的氧氣通過左排氣閥降壓釋放回大氣當中，此過程稱之為解吸。

反之，左吸附罐吸附時，右吸附罐同時也在解吸。為使分子篩中降壓釋放出的氧氣完全排放到大氣中，氮氣通過一個常開的反吹閥吹掃正在解吸的吸附罐，把罐內的氧氣吹出吸附罐。這個過程稱之為反吹。它與解吸是同時進行的。右吸結束后，進入均壓過程，再切換到左吸過程，一直循環進行下去。

制氮機的工作流程是由可編程控制器控制三個先導電磁閥，再由電磁閥分別控制八個氣動管道閥的開、閉來完成的。三個先導電磁閥分別控制左吸、均壓、右排狀態。左吸、均壓、右排的時間流程已經存儲在可編程控制器中。

當流程處于左吸狀態時，控制左吸的電磁閥通電，先導氣接通左吸進氣閥、左吸產氣閥、右排氣閥，使得這三個閥門打開，完成左吸過程，同時右吸附罐解吸。

當流程處于均壓狀態時，控制均壓的電磁閥通電，其它閥關閉；先導氣接通上均壓閥、下均壓閥，使得這兩個閥門打開，完成均壓過程。

當流程處于右吸狀態時，控制右吸的電磁閥通電，先導氣接通右吸進氣閥、右吸產氣閥、左排氣閥，使得這三個閥門打開，完成右吸過程，同時左吸附罐解吸。

每段流程中，除應打開的閥門外，其它閥門都應處于關閉狀態。