碳分子筛的使用说明

一、产品的主要型号

ZTCMS-185 ZTCMS-200 ZTCMS-220

二、碳分子筛空分制氮的原理

该产品属于碳素吸附剂，是由碳组成的多孔物质，孔结构模型为无序堆积碳素结构。碳分子筛是非计量化合物，其重要性质是基于它的微孔结构。它分离空气的能力，取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度，或不同的吸附力，或两种效应同时起作用。在平衡条件下，碳分子筛对氧和氮的吸附量相当接近，但氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度要比氮分子快得多，碳分子筛空分制氮就是基于这一性能，在远未达到平衡条件的时间之前，通过PSA工艺流程使氮气从空气中分离出来。

三、碳分子筛空分制氮装置

该装置一般称为制氮机。其工艺流程是采用在常温下变压吸附法（简称PSA法），变压吸附为无热源的吸附分离过程，碳分子筛对被吸附组份（主要是氧分子）的吸附容量因上述原理在充压、产气时吸附，在降压排气时解吸，使碳分子筛再生。同时，床层气相富集的氮气穿过床层成为产品气，各步骤连为循环操作。

变压吸附过程循环操作包括：充压、产气；均压；降压、排气；然后再充压、产气；……几个工作阶段，形成循环操作过程。其根据流程的再生方法不同，可分为真空再生流程和常压再生流程。

PSA制氮机设备根据用户的需要可包括空气压缩纯化系统、变压吸附系统、阀门程序控制系统（真空再生的还需带有真空泵），及氮气供应系统。

四、碳分子筛制氮需要控制的条件

1、空气压缩纯化过程

纯原料空气进入碳分子筛吸附塔，是非常必要的，因为颗粒及有机气氛进入吸附塔会堵塞碳分子筛的微孔，并逐渐使碳分子筛的分离性能降低。

纯化原料空气的方法有：1使空压机的进气口远离有灰尘、油雾、有机气氛的场所；2通过冷干机、吸附剂净化系统等，最后经处理后的原料空气进入碳分子筛吸附塔。

2、产品氮气的浓度和产气量

碳分子筛制取氮气，其N2浓度和产气量可根据用户的需要进行任意调节，在产气时间及操作压力确定时，调低产气量，N2浓度将提高，反之，N2浓度则下降。用户可根据实际需要调节。

3、均压时间

碳分子筛制氮过程，当一个吸附塔吸附结束时，可将此吸附塔内的有压气体从上下两个方向注入另一个已再生好的吸附塔中，并使两塔气体压力相同，此一过程称为吸附塔的均压，选择适当的均压时间，即可回收能量，也可以减缓吸附塔内的分子筛受到的冲击，从而达到延长碳分子筛的使用寿命。参考伐门的切换速度一般选择均压时间为1～3秒。

4、产气时间

根据碳分子筛对氧和氮的吸扩散速率不同，其吸附O2在短时间内就达到平衡，此时，N2的吸附量很少，较短的产气时间，可有效的提高碳分子筛的产气率，但同时也增加了伐门的动作频率，因此伐门的性能也很重要。一般选择吸附时间为30～120秒。小型高纯制氮机推荐使用短的产气时间，大型低浓度推荐使用长的产气时间。

5、操作压力

碳分子筛在动力学效应的同时，又具有平衡吸附效应，吸附质分压高，吸附容量也高，因此加压吸附是有利的，但吸附压力太高，对空压机的选型要求也增高，另外常压再生与真空再生两个流程对吸附压力要求也不同，综合各项因素，建议常压再生流程的吸附压力选为5～8Kg/cm2为宜；真空再生流程的吸附压力选择为3～5Kg/cm2为宜。

6、使用温度

作为吸附剂选择较低的吸附温度有利于碳分子筛性能的发挥，制氮机工艺在有条件的情况下，采取降低吸附温度是有利的。

五、产品的包装和使用

1、本产品出厂时按企业标准严格检测，确保质量指标合格。

2、产品采用塑料桶密封包装，密封性好，填装使用时再打开，严防吸潮。

3、填装须严实，可用合适的方法振实，勿用棒头直接捣之。

低于原料气N2压力01Mpa

温度: ≤40℃

系统构成

PSA—N2精制装置有混合器、催化反应器、后冷却器、旋风分离器、过滤器、吸附式干燥器、氧分析仪、 流量计以及产品氮气缓冲罐组成。流程简图。根据持续监测出的实际氧含量，调节进入原料气中的配氢量。为了使过量氢达到最小值，采用经特殊设计的混合装置和具有高精度的氢气控制系统。混合气然后进入一催化反应器，在反应器内氢气与氧气发生放热反应，转化为水蒸气。经一后冷却器可使大部分水蒸气冷凝下来，并经过高效水分离器除去冷凝水。随后根据所需产品气露点，由一冷干机或吸附式干燥器进行干燥。冷干机可获得常压露点为-25℃的产品气，露点低于-40℃时需使用吸附式干燥器。产品气纯度通过氧分仪连续进行监测。当产品气纯度低于客户要求时放空。整套系统全部通过自控操作，无需操作人员。

ksn变压吸附模块化制氮设备

工作原理

在一定的压力下，由于动力学效应，氧、氮在碳分子筛上的扩散速率差异较大，利用氧分子被碳分子被碳分子筛大量吸附，氮分子在气相富集，达到氧氮分离。

由于碳分子筛对氧的媳妇容量随压力的不同而明显差异，降低压力，即可解吸碳分子筛吸附的氧分子，使碳分子筛再生，得以重复循环使用。

采用两个吸附塔流程，一塔吸附产氮，一塔解吸再生，循环交替，连续产出高品质氮气。

技术特点

独创的分子筛保护措施，延长碳分子筛的使用寿命。

采用铝合金材质，模块化组装，可根据用户实际占地面积布置，占地面积小。

配置dcs远程控制系统接口，可通过计算机监控系统运行状况。

智能联锁氮气放空装置，保证产品氮气质量。

完美流程设计，卓越节能特性，降低用气成本。

合理的结构设计，运输、起吊、安装十分方便。

采用安全可靠的控制元件，运行稳定可靠，多种故障报警。

操作简便，运行稳定，自动化程度高，可实现无人运行。

技术指标

氮气产量：1-600nm3/h

氮气纯度：≥90-999999%

氮气压力：01-07mpa(可根据客户提供08-45mpa)

露点：≤-40℃～-70℃(常压下)

本产品的加工定制是是，类型是氮气发生器，提取气体类型是氮气，提取气体状态是气态，应用领域是化工,石油,医用、制药,食品，作用原理是变压吸附，品牌是聚科，型号是KSN，重量是250（kg），产品类型是全新，处理能力是1-600（m3/h），氮气压力是01-07MPa(可根据客户提供08-45MPa)，氮气纯度是≥90-999999%，露点是≤-40℃～-70℃(常压下)

制氮机均压与反压的区别

控制氮机均压和反压的区别主要是在控制原理上的不同。

控制氮机均压是指在氮机的输出端设置一个压力控制器，将控制器设置的压力值与实际的输出压力值进行比较，当实际的压力值低于设定值时，控制器会自动调节氮机的输出压力，以保持输出压力的稳定性。

控制氮机反压是指在氮机的输入端设置一个压力控制器，将控制器设置的压力值与实际的输入压力值进行比较，当实际的压力值高于设定值时，控制器会自动调节氮机的输入压力，以保持输入压力的稳定性。

氮气可以做气体保护防氧化作用

食品包装用氮气可以加长保质期，使食品没有氧气产生氧化，蚊虫滋生

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制氮机是制造氮气的设备比瓶装氮气更省钱，制氮机用于食品包装已经非常多企业在用

特洛伊制氮机产出的氮气完全达到食品保鲜的标准

制氮的类型包括变压吸附制氮（PSA制氮）、膜分离制氮、深冷空分制氮几种方式。

1、深冷法：

此法是先将空气压缩、冷却，并使空气液化，利用氧、氮组分的沸点的不同（在大气压下氧的沸点为90K，氮的沸点为77K），在精馏塔的塔盘上使气、液接触，进行质、热交换，高沸点的氧不断从蒸汽中冷凝成液体，低沸点的氮不断的转入蒸汽中，使上升的蒸汽中含氮量不断提高，而下流液体中含氧量越来越高，从而使氧、氮分离，得到氮气或氧气。此法是在120K以下的温度条件下进行的，故称为深冷法空气分离。

2、变压吸附法：

变压吸附法即PSA法（Pressure Swing Adsorption），基于吸附剂对空气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分离得到氮气。当空气经过压缩，通过吸附塔的吸附层时，氧分子优先被吸附，氮分子留在气相中，而成为氮气。吸附达到平衡时，利用减压将分子筛表面所吸附的氧分子驱除，恢复分子筛的吸附能力即吸附剂解析。为了能够连续提供氮气，装置通常设置两个或两个以上的吸附塔，一个塔吸附，另一个塔解析，按适当的时间切换使用。

3、膜分离法：

膜分离法是利用有机聚合膜的渗透选择性，从气体混合物中分离出富氮气体。理想的薄膜材料应具有很高的选择率和渗透性。为了得到经济的流程，需要很薄的聚合物分离膜（01μm），所以需要支撑。渗透器常为板式渗透器和中空纤维渗透器。此法，若产气量大，所需薄膜表面积太大，薄膜价格高，虽然膜分离法装置简单，操作方便，但工业应用还不广泛。

深冷制氮已有近百年的历史，工艺流程不断改进。变压吸附制氮是近二十年发展起来并被市场广泛接受的技术。

工业制氮机出口压力一般是01~1Mpa，具体数值，看需要多大立方的制氮机以及需要纯度是多少，纯度一般分99%、999%、9999%、99999%

制氮机厂家选择的方法一：根据自己的实际情况和行业要求选择符合需求的制氮机。制氮机有很多种型号，比如冶金、金属加工行业需要的氮气纯度达到99999%以上，而电子行业对于氮气的要求则是9999%以上，因而选择的制氮机型号和品质也大不相同，所以选择制氮机首先要考虑行业因素。

制氮机厂家选择的方法二：考察制氮机的制造厂，不同的制氮机制造厂生产的制氮机也不同，我们可以综合评估制造厂的各个方面情况，来选择制氮机。

制氮机厂家选择的方法三：评估制氮机的生产指标，有些制氮机在生产的时候各项指标都不够明确，所以我们要特别注意，而各项指标都是合格并且优秀的制氮机，品质不会太差，我们可以选择。

制氮机厂家选择的方法四：通过制氮机的性质来判断制氮机的好坏，比如制氮机的制氮量和制氮速度，其操作系统是否顺畅，其制作材质是否防腐蚀，其漏气率等都可以判断制氮机的好坏。

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