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PSA窒素発電機の動作原理とプロセス流量
1基礎知識
1ガスに関する知識
窒素 は,空気 中 で 最も 豊富 に 存在 し て いる ガス で あり,尽き ない もの で あり,色も 匂い も 感じ ませ ん.透明 な もの で あり,不活性 ガス の 類 に 属し,生命 を 維持 し ませ ん.高純度 の 窒素 は,酸素 や 空気 を 隔離 する 場所 で,保護 ガス と し て よく 用い られ ます空気中の窒素 (N2) の含有量は78.084% (空気中の様々なガスの体積組成は:N2:78.084%,O2:20.9476%,アルゴン:0.9364%,CO2:0.0314%,他のガスにはH2,CH4,N2O,O3,SO2が含まれます.,NO2など,しかし含有量は非常に小さい) 分子重量は 28,沸点: -195.8 °C,凝縮点: -210 °C.
2ストレスの知識
圧力振動吸附 (PSA) 窒素生産プロセスは,圧力吸附と大気脱吸を含み,圧縮空気を使用しなければならない.現在使用されている吸着剤 - 炭素分子シートの最適な吸着圧は0です.75~0.9 MPa.窒素生産システム全体のガスは圧力下にあり,衝撃エネルギーを持っています.
2PSA窒素生産の原理:
CMS 圧力スイング吸附窒素発電機は,炭素分子シートを吸附剤として使用する自動装置です.圧力吸着と圧力減圧脱吸の原理を利用して空気から酸素を吸着し放出します炭素分子シートは,主に石炭から作られる円筒状の粒状吸附剤で,磨き,酸化,形付け,炭化,特殊なポーズ処理技術表面と内部は微孔で満たされ,黒色である.孔の分布は次の図に示されている.
炭素分子シートの毛孔の大きさの分布特性により,O2とN2のダイナミック分離が可能になります.このポーズサイズ分布により,混合物 (空気) のガスを排斥することなく,異なるガスが異なる速度で分子シートのマイクロポーズに拡散することができる.O2とN2に対する炭素分子シートの分離効果は,これらの2つのガスの運動直径のわずかな違いに基づいています.O2分子の運動直径は小さいです.炭素分子シートの微孔により速い拡散率を持っています圧縮空気中の水とCO2の拡散は,酸素とあまり違わない.アルゴンの拡散は遅い吸収塔からの最終的な濃縮ガスは,N2とArの混合物です.
O2とN2の炭素分子シートの吸収特性は,均衡吸収曲線と動的吸収曲線で視覚的に表すことができる.
この2つの吸収曲線から,吸収圧の増加が同時にO2とN2の吸収容量を増加させることがわかります.O2 の吸収容量 が より 大きく 増加 するO2とN2の吸収容量は平衡 (最大値) に到達する程遠い.O2とN2の拡散速度の差が O2の吸収能力を N2の吸収能力を短時間で大幅に上回る.
圧力振動吸附窒素生産は,炭素分子シートの選択的吸附特性を利用する. using a cycle of pressurized adsorption and depressurized desorption to alternately introduce compressed air into the adsorption tower (which can also be completed in a single tower) to achieve air separation高純度な製品窒素ガスを連続的に生産する.
2PSA窒素生産の基本プロセス流量:
空気圧縮機によって圧縮された後,空気は塵除去,油除去,乾燥によって空気貯蔵タンクに入ります.左吸着塔に入る前に空気入口バルブと左吸着バルブを通過する圧縮空気中の酸素分子は炭素分子シートによって吸収されます.吸着されていない窒素は吸着床を通過し,左吸気弁と窒素生産弁を通って窒素貯蔵タンクに入ります.このプロセスは左吸着と呼ばれて数十秒間続きます. 左吸着プロセスが完了した後,左吸附塔と右吸附塔は,両塔間の圧力バランスを達成するために上下圧均衡バルブを通して接続されています.このプロセスは,圧力の均衡と呼ばれる. そして2〜3秒間続きます. 圧力の均衡が完了した後,圧縮空気が右吸着塔に入るのは,空気入口バルブと右吸入バルブを通ります.圧縮空気中の酸素分子は,炭素分子シートによって吸収されます.濃縮された窒素は右吸気弁と窒素生産弁を通って窒素貯蔵タンクに入りますこのプロセスは右吸いと呼ばれる 数十秒間続きます. 同時に,左側吸着塔の炭素分子シートによって吸収された酸素は左側の排気弁を通って大気中に放出されます反対に,左側タワーが吸収すると,右側タワーも同時に吸収します.分子シートの圧縮から放出された酸素を完全に大気中に放出するために吸着塔から窒素を吹き出し,通常開いている反発弁を通って,塔内の酸素を除去します.このプロセスは,反発と呼ばれるものです.デソルプションと同時に行われる右吸入が完了した後,圧力の均衡プロセスを入力し,左吸入プロセスに切り替えてサイクルを継続します.
窒素発生器の作業プロセスは,プログラム可能なコントローラによって制御され,3つの2位置5方向パイロット電磁弁を制御する.そして,電磁弁によって制御され,それぞれ8つの気圧管の弁を開閉する.. 3つの2つの位置5つの方向パイロット電磁閥は,左吸気,圧の均衡,および右吸気状態をそれぞれ制御します. 左吸気,圧の均衡の時間流れ,プログラム可能なコントローラに保存されています停止状態では,3つの2つの位置5方向のパイロット電磁気弁のパイロット空気は,空気管のバルブの閉口に接続されます.プロセスが左吸入状態にあるとき左吸気弁の開口口と,左吸気生産気弁の開口口にパイロットガスが接続される.そして右の排気弁この3つのバルブが開き,左側吸入プロセスを完了し,同時に右側吸入塔から吸収を消します.圧力の均衡を制御する電磁弁が電源を入れている場合試験ガスを上気圧均衡弁と下気圧均衡弁の開口口に接続し,開いて圧均衡プロセスを完了させます.プロセスが適切な吸入状態にあるとき右吸気弁,右吸気生産弁,左排気弁の開口口にパイロットガスが接続されます.,右側吸着塔が消耗する間,この3つのバルブが開いて右側吸着プロセスを完了させる.他のすべてのバルブが閉ざされた状態でなければならない..
3プレッシャー・スウィング吸着酸素生産は,ゼオライト分子シート吸着剤をコアとして選択し,吸着剤に応じてより高い圧力で窒素ガスを吸着します.吸着されていない酸素は吸着塔の上部に蓄積し,産物ガスとして排出される.吸着塔が吸着飽和度に近づいたとき,供給空気が入るのを止め,代わりに圧力を均衡させるために再生を完了した別の吸着塔に流れます.圧縮と再生が続く. 均質な圧力の吸着塔は,吸着のために生空気を導入します. 二つの吸着塔は,酸素生産のプロセスを完了するために,この方法で交替して繰り返します.
工業用圧力振動吸附酸素生産は,圧力吸附と大気圧脱吸プロセスを使用することができる.超高圧真空脱吸プロセス.空気圧真空を貫通する