NOXY公司致力于常温空分设备的研发和创新,吸收国外先进经验技术,独立研发了国内首台真正意义的模块式制氮(制氮)机,申请并获得了国家4项专利技术。从而打破了国外产品的垄断,并超越国外产品实现了可变容设计,方便用户根据发展需要轻松扩容。
PSA(变压吸附)技术原理
变压吸附技术是利用吸附剂对原料气体在不同压力下吸附能力的不同,同时在一定压力下对原料气体中各组分有选择性吸附的特性。加压时吸附剂吸附能力增强,大量吸附原料气中的杂质组分,达到饱和后进行减压,减压时吸附剂吸附能力减弱,大量脱析出这些杂质而使吸附剂获得再生。因此,一般采用两组吸附器,交替进行工作,就可以达到连续分离原料气的目的。因为吸附与解吸过程是通过变化压力实现的,故该工艺称作变压吸附(PRESSURE SWING ADSOPTION,简称PSA)。
PSA制氮采用碳分子筛作为吸附剂,该吸附剂在一定压力下,对氮分子有很强的吸附能力,而对氮分子吸附能力能差,这样就能在不断循环交替且压力变化的过程中,持续吸附原料空气中的氮分子,产出高纯度的氮气。
制氮吸附剂
吸附剂作为PSA制氮系统中至关重要的一个部分,整个系统的性能、寿命都和其息息相关。因为吸附剂在工作过程中会承受气流冲刷以及压力不断变化的冲击,工艺控制不好,极易造成粉化失效。同时原料空气中的水、油、粉尘也会对分子筛造成不可逆转的损害。因分子筛呈多孔状,粉尘会堵塞其多孔,导致无法进行正常吸附,导致性能下降;水和油会堵塞其多孔外还会使分子筛变软导致整体强度下降,进而粉化。
制氮碳分子筛实物图 制氮碳分子筛2000倍显微镜下多孔结构图
工艺流程介绍
a)空气压缩及净化--b)变压吸附制氮--c)吸附--d)均压--e)解吸--f)吹扫
NOXY模块式制氮机参数表 |
氮气流量m3/hr |
| 氮气纯度(无氧含量VOL%) |
型号 | 99.999% | 99.995% | 99.99% | 99.95% | 99.9% | 99.5% | 99% | 98% | 97% | 95% |
MTN-P02 | 2.4 | 3.6 | 4 | 5.7 | 6.7 | 9 | 10.5 | 13.2 | 15.5 | 18.8 |
MTN-P04 | 4.7 | 7 | 8 | 11.4 | 13.4 | 18 | 21 | 26.3 | 30.8 | 37.5 |
MTN-P06 | 7 | 10.3 | 11.8 | 17 | 20 | 27 | 31.5 | 39.5 | 46 | 56 |
MTN-P08 | 9.2 | 13.7 | 15.6 | 22.6 | 26.7 | 36 | 42 | 52.6 | 61.3 | 74.5 |
MTN-P10 | 11.5 | 17.2 | 19.5 | 28.2 | 33.3 | 44.8 | 52.5 | 65.6 | 76.5 | 93 |
MTN-P12 | 13.7 | 20.5 | 23.3 | 33.6 | 40 | 53.7 | 62.8 | 78.6 | 91.3 | 111.5 |
MTN-P14 | 15.9 | 23.9 | 27 | 38.8 | 46.6 | 62.6 | 73.2 | 91.5 | 106.4 | 130 |
MTN-P16 | 18.1 | 27.2 | 30.9 | 43.8 | 53 | 71.5 | 83.6 | 104.5 | 121.1 | 148.3 |
MTN-P18 | 20.3 | 30.6 | 34.7 | 49 | 59.6 | 80.5 | 94 | 117.5 | 136 | 166 |
MTN-P20 | 22.5 | 34 | 38.5 | 54 | 66 | 89.5 | 104.5 | 130 | 150.5 | 184 |
表中流量值是在空气额定工作压力7barg.额定进气温度≤30℃,20℃的环境温度下得出的数据;
流量单位标准基于气体状态20℃,1013mbar(a),0%相对湿度
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模块式制氮机与传统双塔制氮机的比较
比较项
| 传统制氮机
| 模块式制氮机 | 模块机特点 |
外形 | | | 整洁、美观、体积小 |
结构
| 采用双塔形式非标定制,工艺质量、容积等存在个体差异; | 采用多吸附腔模块化设计,零部件均为标准化生产,吸附腔模块可任意更换及组合; | 部件及结构标准化才能保证品质统一稳定; |
吸附剂装填 | 每台吸附塔内吸附剂的堆密度无法保证一致,阻力降不均衡,每台吸附塔的性能存在差异 | 每个吸附腔规格、装填量相同,采用高频震动式装填确保每个吸附腔的堆密度和阻力降一致 | 专利装填技术、 专利气流分布设计; |
扩展性 | 定制产品,无法进行扩容; | 单套设备可通过增加吸附腔数量进行扩容; | 专利结构设计,方便扩容改造,节省投资; |
材质 | 碳钢材质,易腐蚀、生锈,对产品气造成二次污染; | 铝合金材质,阳极氮化、喷涂处理; | 不易腐蚀,避免二次污染确保产品气品质 |
法规
| 属于压力容器,报检并取得使用证书,接受特检院监、检;员工持证上岗;定期检验、维护管理成本高; | 不属于压力容器监检范围; | 不需要特检院监、检,用工成本低、维护管理成本低; |
安装
| 需要设备基础,具有压力容器安装资质的专业公司进行安装,费用高; | 无需设备基础,不需要有资质的专业公司即可安装; | 模块式制氮机无隐性费用; |
占地
| 松散、笨重,占地面积大; | 紧凑,轻巧,占地面积小,可安装在狭小空间,如楼上、地下室、集装箱内等; | 模块式制氮机适合更多应用场景及布置; |
性能
| 吸附塔直径越大,气流分布越不均匀,空间死区大,吸附剂紧密度不均衡、利用率低、粉化风险高、寿命短,性能不稳定; | 吸附腔采用最优高径比,直径小,气流分布均匀,吸附剂利用率高、装填一致紧密、寿命长,性能稳定; | 模块式制氮机性能更容易保证,并能够长期稳定运行; |
不同氮气获取方式比较
模块式制氮机
| 高压钢瓶气 | 杜瓦罐 | 低温储槽 |
| | | |
常温低压,自动运行,随用随开,自给自足;不受外部市场环境影响,使用成本低; | 频繁更换,需人工操作;有高压爆裂风险,受市场波动影响,使用成本高; | 频繁更换,需人工操作;有低温泄露、冻伤风险,有自然蒸发损耗,受市场波动影响,使用成本较高; | 需定期补充,需专业人员操作;有低温泄露、冻伤风险;有自然蒸发损耗,受市场波动影响,使用成本较高,且运行维护成本高 |
PSA模块式制氮机完美替代高压钢瓶/杜瓦罐/低温储槽供气
? 现场制气,随用随制,灵活方便; 彻底规避高压、低温的安全隐患及规范限制;
? 不受外部市场供应波动对价格、时效性的影响; 更低的用气成本,仅为液氮或高压气瓶的1/3~1/10;