根據(jù)變壓吸附原理，氮氣發(fā)生器和氮氣發(fā)生器采用優(yōu)質(zhì)碳分子篩作為吸附劑，在一定壓力下從空氣中制取氮氣。凈化和干燥的壓縮空氣在吸附器中進行加壓吸附和減壓解吸。由于空氣動力學效應(yīng)，氧在碳分子篩微孔中的擴散速率遠大于氮，氧優(yōu)先被碳分子篩吸附，氮在氣相中富集形成成品氮。然后，減壓至常壓后，吸附劑脫附吸附的氧等雜質(zhì)，實現(xiàn)再生。
系統(tǒng)一般設(shè)置兩個吸附塔，一個塔吸附制氮，另一個塔解吸再生。PLC程序控制器控制氣動閥的開啟和關(guān)閉，使兩塔交替循環(huán)，達到連續(xù)生產(chǎn)高質(zhì)量氮氣的目的。整個系統(tǒng)由壓縮空氣凈化模塊、儲氣罐、氧氮分離裝置和氮氣緩沖罐組成。
1.由壓縮空氣凈化組件的空氣壓縮機提供的壓縮空氣首先被引入壓縮空氣凈化組件，并且大部分油、水和灰塵被管道過濾器從壓縮空氣中去除，然后壓縮空氣被冷凍干燥機進一步脫水，被精細過濾器脫脂和除塵，并且緊接著被超細過濾器進一步凈化。根據(jù)系統(tǒng)工況，專門設(shè)計了一套壓縮空氣脫油器，防止可能出現(xiàn)的微油滲透，為碳分子篩提供足夠的保護。精心設(shè)計的空氣。凈化模塊保證了碳分子篩的使用壽命。經(jīng)該組件處理的清潔空氣可用作儀表空氣。
第二，儲氣罐。
儲氣罐的作用是:減少氣流脈動，起到緩沖作用；因此降低了系統(tǒng)的壓力波動，壓縮空氣順利通過壓縮空氣凈化模塊，充分去除油水雜質(zhì)，降低后續(xù)PSA氧氮分離裝置的負荷。同時，在吸附塔切換時，還為PSA氧氮分離裝置提供大量壓縮空氣，在短時間內(nèi)迅速升壓，使吸附塔內(nèi)壓力迅速上升至工作壓力，從而保證設(shè)備可靠穩(wěn)定運行。
3.氧氮分離裝置中有兩個裝有專用碳分子篩的吸附塔A和B。當清潔的壓縮空氣進入A塔入口端，通過碳分子篩流向出口端時，O2、CO2和H2O被其吸附，產(chǎn)品氮氣從吸附塔出口端流出。一段時間后，塔A中的碳分子篩被吸附飽和。此時a塔自動停止吸附，壓縮空氣流入b塔吸氧制氮，a塔分子篩再生。分子篩的再生是通過快速降低吸附塔至常壓以除去吸附的O2、CO2和H2O來實現(xiàn)的。兩塔交替進行吸附和再生，完成氧氮分離，連續(xù)輸出氮氣。所有上述過程都由可編程控制器控制。當出口氮氣純度設(shè)定后，PLC程序動作，自動放空閥開啟，自動放空不合格氮氣，確保不合格氮氣不流向用氣點。排氣時，通過消音將噪音降低到75分貝以下。
四.氮氣緩沖罐。
氮氣緩沖罐用于平衡氮氧分離系統(tǒng)分離出的氮氣的壓力和純度，保證氮氣的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。同時，吸附塔切換運行后，將自身部分氣體重新充入吸附塔，一方面幫助吸附塔增壓，另一方面起到保護床層的作用，在設(shè)備工作過程中起到極其重要的工藝輔助作用。
