1、礦用PSA制氮裝置原理

O2和N2都是非極性分子，兩者的動力學直徑和沸點十分接近。由于碳分子篩的位阻效應，具有微孔結構的碳分子篩對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散速度不同，N2的動力學直徑大于O2的動力學直徑，所以O2在碳分子篩表面的擴散速度大于N2在碳分子篩表面的擴散速度。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，設備運行成本低廉；

★ 設備運用靈活，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)進行調整；

★ 制取氮氣的同時，可從解吸氣中獲得富氧。

變壓吸附技術是近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。該技術具有設備簡單、操作方便、自動化程度高、投資少、產(chǎn)氣快等優(yōu)點，得到廣泛的應用。

井上制氮裝置特點

◆ 采用專用吸附塔，避免分子篩粉化，延長使用壽命，保證產(chǎn)品氮氣的純度。
◆ 采用進口BF或武田分子篩，使用壽命長，可連續(xù)使用十年以上不需更換。
◆ 采用特殊壓緊裝置，避免分子篩松動，壓緊面積大，自動補償分子篩間空隙。
◆ 采用先進結構設計，通過精心設計的佈氣及導流板裝置，使變壓吸附塔中的氣流分布均勻且沒有死角，確保了分子篩的吸附效益，提高并穩(wěn)定了氮氣產(chǎn)量及純度 。
◆ 采用獨特的分子篩復合床及先進合理的過濾器組設計，保證碳分子篩免遭油份和水份污染，確保碳分子篩可長期工作。
◆ 采用進口高性能PLC實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動控制。具有遠程開關機、各工藝參數(shù)在線顯示、自動排空報警及自動待機功能。同時具有超壓、超溫、濾芯污染報警及過載、欠壓、漏電、換相隔離等保護功能。
◆ 先進便捷的升級擴展功能。全系統(tǒng)預留信號接口，可升級組成多機組集中控制系統(tǒng)或通過工業(yè)以太網(wǎng)與礦井自動化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
◆ 采用模塊化設計制造，全系統(tǒng)結構緊湊，占地面積小。便于更換部件，簡化維修保養(yǎng)工作。
◆ 采用進口閥門組件，響應速度迅速，使用壽命達200萬次以上。
◆ 可用于煤礦安全、化工冶金、石油天然氣、醫(yī)藥食品、航天電子、航運運輸?shù)阮I域。

井上PSA制氮裝置參數(shù)表