PSA制氮機(jī)空氣分離的工作原理是什么?其過程又是如何進(jìn)行的?
問:PSA制氮機(jī)空氣分離的工作原理是什么?其過程又是如何進(jìn)行的?
答:變壓吸附(Pressure Swing Adsorption簡(jiǎn)稱PSA)是一種的氣體分離技術(shù),因其流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)便而廣泛應(yīng)用于空氣干燥、凈化、分離(提純氮?dú)饣蜓鯕猓┑阮I(lǐng)域。
空氣分離(提純氮?dú)鉃槔┦窃谘b有碳分子篩(Carbon Molecular Sieves,簡(jiǎn)稱CMS)的吸附塔中進(jìn)行的,其主要原理是:由于空氣中氮、氧兩種氣體分子在碳分子篩表面微孔的擴(kuò)散速率不同,直徑較小的氧分子擴(kuò)散較快,較多的進(jìn)入分子篩固相(微孔),直徑較大的氮分子擴(kuò)散較慢,進(jìn)入分子篩固相(微孔)較少,這樣,在氣相中就得到氮?dú)獾母患糠?;在吸附吸附平衡一定壓力條件下,空氣壓力越高,碳分子篩的吸附量越大;反之,壓力越低,則吸附量越小。
當(dāng)開啟進(jìn)氣閥時(shí),壓縮的潔凈空氣由吸附塔的入口端進(jìn)過其內(nèi)部的碳分子篩向出口端順向流動(dòng), 氧分子、二氧化碳等氣體分子組分被快速吸附,產(chǎn)品氮?dú)庠谖剿某隹诙说玫礁呒兌雀患⒔?jīng)出氣閥流入氮?dú)饩彌_罐,經(jīng)過一段時(shí)間,碳分子篩吸附飽和,這時(shí),自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)氣閥和出氣閥,吸附塔停止吸附,并對(duì)碳分子篩進(jìn)行再生,碳分子篩再生是通過打開排氣閥將吸附塔內(nèi)的氣體逆流放空,脫除已吸附的氧分子、二氧化碳等氣體分子組分。吸附和解吸過程是通過壓力變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的,故該工藝稱為變壓吸附(PSA)。