气调冷库的气调设备——碳分子筛制氮机的工作原理和工艺流程

工作原理

碳分子筛制氮机是利用碳分子筛的吸附分离作用制取氮气的机器，碳分子筛具有超微孔的结晶结构。从平衡吸附角度看，碳分子筛对氧、氮有相近的吸附量,碳分子筛对氧、氮的吸附分离，实质上是利用气体分子在其中的扩散速度的差异来实现的。如在短时间内，直径较小的氧分子扩散速度比直径较大的氮分子扩散速度快400多倍，数分钟后，氧分子被分子筛大量吸附，吸附量达到90%以上，而氮的吸附量仅为5%。故只要选择最佳的吸附时间进行切换，使碳分子筛内部先吸附氧，就能得到富氮气体，当吸附过程达到平衡时，则进行脱附，即用真空泵抽吸。一般设置双塔往复交替地吸附、脱附，以致源源不断地产出氮气。

工艺流程

碳分子筛制氮机的制氮工艺流程如图4-7所示。具体的工艺过程为:常压空气(大气或库内气体)由空气压缩机压缩升压后经空气过滤器(除水、除油、除尘)进入储气罐，然后通过调压阀G将压缩气体压力降至0. 3MPa，进入吸附塔A或B进行吸附分离，产生的富氮气体经塔顶排出进入缓冲储气罐送入气调库，同时，另一吸附塔B或A由真空泵减压脱附，即氧气被脱附下来，然后排放到大气中。如此A、 B两塔交替工作，可连续获取富氮气体供给气调库而实现降氧。