实验室氮气发生器制氮机

基础知识

1 .气体知识

氮气作为空气中含量丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于亚惰 性气体，不维持生命。高纯氮包常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。氮气（N2） 在空气中的含量为78.084% （空气中各种气体的容积组分为:N2： 78.084%、02： 20.9476%、 氩气：0.9364%、CO2： 0.0314%、其它还有 H2、CH4、N2O、03、SO2、NO2 等，但含量极少），分子量为28,沸点:-195.8℃,冷凝点：?210℃。

2 .压力知识

变压吸附（PSA）制班工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。现使用的吸附剂一 一碳分子筛吸附压力为O75~0.9MPa,整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。

二、PSA制例工作原理：

JY/CMS变压吸附制如机是以碳分子筛为吸附剂,利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中 吸附和释放辄气,从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种以煤为主要原料,经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈黑色，其孔型分布如下图所示：

碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现02、N2的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的 气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气（空气）中的任何一种气体。 碳分子筛对02、N2的分离作用是基尸这两种气体的动力学立径的微小差别,02分子的动 力学直径较小,因iflj在碳分了?筛的微孔中有较快的扩散速率,N2分子的动力学直径较大, 因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大,而扩散较慢。终从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。

碳分子筛对。

2、N2的吸附特性可以用平衡吸附曲线和动态吸附曲线直观表现出来:由这两个吸附曲线可以看出，吸附压力的增加，可使02、N2的吸附员同时增大，且02 的吸附仪?增加幅度要大一些。变压吸附周期短:，02、N2的吸附量远没有达到平衡（值）， 所以。2、N2扩散速率的差别使。2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使 压缩空气交替进入吸附塔（也可以单塔完成）来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。