制氮机碳分子筛的制备:制氮机中使用的碳分子筛主要由碳元素组成,外观为黑色柱状固体,可通过变压吸附设备(PSA)制取氮气。
PSA制氮法:
在PSA(Pressure Swing Adsorption,变压吸附)制氮法中,碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮,但由于氧分子的扩散速度比氮快数百倍,通过控制吸附时间,可以在较短的时间内吸附大部分氧气,而氮气则未被吸附,从而实现氧氮分离。
吸附与解吸过程:
在PSA制氮过程中,吸附和解吸是靠压力差来实现的。压力升高时,碳分子筛吸附氧气;压力下降时,分子筛释放吸附的氧气,从而实现解吸。
工艺流程:
PSA制氮的基本工艺流程包括空气压缩、净化、进入吸附塔进行氧氮分离,以及通过均压、反吹等步骤实现分子筛的再生。
系统构成:
PSA制氮系统由空气压缩机、空气净化系统、空气储罐、切换阀、吸附器和氧气缓冲罐等组成。系统通过PLC和自动切换阀实现自动控制,以保证连续生产高品质氮气。
分子筛的选择性吸附:
分子筛装置能够实现高效、连续、稳定的氮气制备,并且能够从空气中分离出高纯度的氮气。
碳分子筛的特性:
碳分子筛是PSA制氮机中常用的吸附剂,它对氧和氮的分离作用基于这两种气体在分子筛表面的扩散速率不同。
制氮机应用领域
1.工业应用:
用于金属热处理、光亮退火、保护加热、粉末冶金、铜材铝材加工等,需要高纯度氮气作为保护气氛。
2.化工行业:
在石油化工、煤化工、天然气化工等中用于覆盖、吹扫、置换、清洗、压力输送等。
3.橡胶轮胎行业:
在橡胶及轮胎生产硫化过程中使用氮气保护、成型。
4.食品行业:
用于粮食绿色仓储、食品充氮包装、蔬菜保鲜、酒类封装和保存等,以延长食品的保质期。
5.医药行业:
在药品生产、储存、封装、包装等领域中充氮包装及容器的充氮排氧。
6.电子行业:
用于半导体生产封装、电子元器件生产、LED、LCD液晶显示器、锂电池生产等领域的保护气。
7.煤矿行业:
在煤炭开采中用于防火灭火、瓦斯及煤气稀释等。
8.汽车轮胎充氮:
用于汽车4S店、汽车维修厂的汽车轮胎充氮,可延长轮胎使用寿命,降低噪音和油耗。
9.石油天然气行业:
用于石油及天然气开采、管道吹扫、置换、应急抢险、易燃气体、液体的稀释等领域。