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psa制氮工作原理:變壓吸附制氮機(jī)是以碳分子篩為吸附劑,利用加壓吸附,解吸的原理從空氣中吸附和釋放氧氣,從而分離出氮?dú)獾淖詣踊O(shè)備。碳分子篩是一種以煤為主要原料,經(jīng)過研磨、氧化、成型、碳化并經(jīng)過**的孔型處理工藝加工而成的,表面和內(nèi)部布滿微孔的柱形顆粒狀吸附劑,呈黑色,制氮設(shè)備價格,其孔型分布如下圖所示:碳分子篩的孔徑分布特性使其能夠?qū)崿F(xiàn)o2、n2的動力學(xué)分離。這樣的孔徑分布可使不同的氣體以不同的速率擴(kuò)散至分子篩的微孔之中,而不會排斥混合氣(空氣)中的任何一種氣體。碳分子篩對o2、n2的分離作用是基于這兩種氣體的動力學(xué)直徑的微小差別,o2分子的動力學(xué)直徑較小,因而在碳分子篩的微孔中有較快的擴(kuò)散速率,n2分子的動力學(xué)直徑較大,因而擴(kuò)散速率較慢。壓縮空氣中的水和co2的擴(kuò)散同氧相差不大,而擴(kuò)散較慢。終從吸附塔富集出來的是n2和ar的混合碳分子篩對o2、n2的吸附特性可以用平衡吸附曲線和動態(tài)吸附曲線直觀表現(xiàn)出由這兩個吸附曲線可以看出,吸附壓力的增加,煤礦用制氮設(shè)備,可使o2、n2的吸附量同時增大,且o2的吸附量增加幅度要大一些。變壓吸附周期短,o2、n2的吸附量遠(yuǎn)沒有達(dá)到平衡(值),所以o2、n2擴(kuò)散速率的差別使o2的吸附量在短時間內(nèi)-超過n2的吸附量。變壓吸附制氮正是利用碳分子篩的選擇吸附特性,采用加壓吸附,制氮設(shè)備,減壓解吸的循環(huán)周期,使壓縮空氣交替進(jìn)入吸附塔(也可以單塔完成)來實(shí)現(xiàn)空氣分離,從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氮?dú)狻?/p>
70年代末由長春石油化工研究所首先開發(fā)成功焦炭分子篩制氮機(jī)。它的基本原理是用表面積-的焦炭分子篩將o2吸附并排出高濃度的n2。由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)和農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位先后成功地進(jìn)行了園藝產(chǎn)品氣調(diào)保鮮試驗(yàn),以后很快推廣到各地。通過引進(jìn)、吸收、-、改進(jìn),使該機(jī)完善,制氮設(shè)備,在保鮮界得到廣泛-和應(yīng)用。研究結(jié)果證明,碳分子篩制氮機(jī)確比燃燒式制氮機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn),它無需燃燒和降溫處理,操作也相對簡單。但其機(jī)體龐大和需要更換碳分子篩等則是它的先天不足。
制氮機(jī)(也叫降氧機(jī),保鮮機(jī))的發(fā)展大體上經(jīng)歷了一個催化燃燒一碳分子篩吸附一纖維膜分離的發(fā)展過程。
70年代以前-氣調(diào)設(shè)施的制氮機(jī)多選用催化燃燒式機(jī)型。我國早由山西煤炭化學(xué)研究所研制成功,以后在浙江建德和山西榆次等地生產(chǎn)。它的基本原理是以鉑為催化劑燃燒-,不斷引入空氣以消耗o2,得到比較純凈的n2,送入氣調(diào)庫中用以降o2該機(jī)燃燒溫度-500℃,所獲得的n2須經(jīng)冰水降溫后方可送入氣調(diào)庫,需要消耗大量水和燃料,操作也不太方便,目前已很少使用。
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