1、礦用PSA制氮裝置原理

O2 和N2都是非極性分子，兩者的動力學(xué)直徑和沸點十分接近。由于碳分子篩的位阻效應(yīng)，具有微孔結(jié)構(gòu)的碳分子篩對O2和N2存在共吸附現(xiàn)象，因此在靜態(tài)常壓吸 附時實現(xiàn)氧、氮分離是比較困難的。由于碳分子篩屬于速度分離型的吸附劑，O2和N2在碳分子篩表面的擴(kuò)散速度不同，N2的動力學(xué)直徑大于O2的動力學(xué)直 徑，所以O(shè)2在碳分子篩表面的擴(kuò)散速度大于N2在碳分子篩表面的擴(kuò)散速度。O2優(yōu)先被碳分子篩吸附，而N2不吸附富集。變壓吸附碳分子制氮運用這一特性， 組成加壓吸附和減壓解吸過程，從而獲得產(chǎn)品氮氣。

2、礦用PSA制氮裝置工藝流程

經(jīng) 壓縮凈化后的空氣進(jìn)入裝填有碳分子篩（CMS）的吸附塔，壓縮空氣流經(jīng)吸附塔，期間氧分子被碳分子篩所吸附，氮氣則富集在不吸附相中，由吸附塔一端流出， 進(jìn)入N2儲罐。經(jīng)一段時間后，吸附塔中碳分子篩吸附的氧飽和，需進(jìn)行再生。再生是通過停止吸附，降低吸附塔的壓力，使被吸附的氧氣從碳分子篩空穴中釋放出 來。兩個吸附塔交替進(jìn)行吸附和再生，從而確保氮氣的連續(xù)輸出。因吸附與解吸附過程是通過壓力變化實現(xiàn)的，故該工藝稱作變壓吸附（PSA）。

3、礦用PSA制氮裝置特點

★ 原料無限，保證不間斷連續(xù)使用，設(shè)備運行成本低廉；

★ 設(shè)備運用靈活，產(chǎn)品氮氣純度、壓力、氣量均可根據(jù)需要通過自動控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整；

★ 制取氮氣的同時，可從解吸氣中獲得富氧。

變壓吸附技術(shù)是近40年發(fā)展起來的一項用于氣體凈化、分離與提純的新技術(shù)。該技術(shù)具有設(shè)備簡單、操作方便、自動化程度高、投資少、產(chǎn)氣快等優(yōu)點，得到廣泛的應(yīng)用。

井下制氮裝置特點：

★ 全系統(tǒng)通過安標(biāo)國家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心審查，具備礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書。確保系統(tǒng)在高危環(huán)境下的安全可靠使用。
★ 全系統(tǒng)成套設(shè)備均放置于礦用平板車上，其長、寬、高（按用戶要求）均滿足礦井罐籠及井下大巷運輸要求。
★ 全系統(tǒng)由牽引車輛牽引，可快速機(jī)動至需防滅火的區(qū)域。
★ 各功能區(qū)段均以金屬高壓軟管聯(lián)接，接通水電后即可迅速開機(jī)產(chǎn)氮，實施大流量制氮滅火。
★ 無需增壓即可實現(xiàn)氮氣遠(yuǎn)程輸送，出口壓力可調(diào)。
★ 采用全自動操作控制，預(yù)設(shè)“開機(jī)”、“待機(jī)”、“關(guān)機(jī)”三種工況模式，實現(xiàn)一鍵操作，便于井下狹窄環(huán)境下操作使用。
★ 具有超壓、超溫、濾芯污染報警及過載、欠壓、漏電、換相隔離等保護(hù)功能。
★ 采用先進(jìn)科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保碳分子篩時刻處于壓緊狀態(tài)，避免松動粉化，保證碳分子篩的使用壽命。
★ 吸附塔內(nèi)采用先進(jìn)氣動力布局，保證高吸附效率以及避免高速氣流沖擊造成碳分子篩粉化現(xiàn)象。
★ 采用進(jìn)口BF或武田碳分子篩，使用壽命長，確保十年內(nèi)不需更換。
★ 采用進(jìn)口高品質(zhì)濾芯，保護(hù)設(shè)備不受油水污染，避免碳分子篩中毒現(xiàn)象。
★ 可通過工業(yè)以太網(wǎng)與上位機(jī)聯(lián)接，加入礦井自動化聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

井下PSA制氮裝置參數(shù)表