 本坛第一毒舌 写道: |
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早就有了华裔科学家发明的PSA技术，如果我没记错的话。
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使用变压吸附 (PSA) 技术制氮
能够自已制取
氮气意味着可以掌控氮气 (N2) 的供应。这对于每天都要使用氮气的很多企业来说好处多多。那么，这对您的公司意味着什么呢？通过自主制氮，您不必依赖第三方的供应，还能节省处理、灌注和运输成本。变压吸附是其中的一种制氮方法。
变压吸附的工作原理是什么？
在生产自用的氮气时，了解并理解您想要达到的纯度水平非常重要。某些应用需要较低的纯度水平（介于 90% 和 99% 之间），例如轮胎充气和防火，而其他应用（例如食品和饮料行业或注塑行业）则需要较高的纯度水平（97% 到 99.999%）。在这些情况下，PSA 技术是理想而又简单的方法。实际上，制氮机是通过将压缩空气中的氮分子与氧分子分离来工作的。变压吸附通过吸附方式从压缩空气流中捕获氧气来实现这一目的。吸附是在分子与吸附剂相结合时进行的，在制氮情况下，氧分子吸附到碳分子筛 (CMS) 上。这一过程发生在两个单独的压力容器中，每个容器都装有 CMS，可在分离过程和再生过程之间切换。让我们暂时将它们称为塔 A 和塔 B。一开始，洁净干燥的压缩空气进入塔 A，由于氧分子比氮分子小，它们将进入碳分子筛的孔中。另一方面，氮分子不能进入孔中，而会绕过碳分子筛。这样，您就会获得所需纯度的氮气。此阶段称为吸附或分离阶段。然而，过程并没有结束。塔 A 中生成的大多数氮气离开系统（可直接使用或存储起来），而有一小部分制取的氮气则沿着相反的方向（从上到下）流入塔 B。
此流量用于排出在塔 B 的上一吸附阶段中捕获的氧气。通过释放塔 B 中的压力，使碳分子筛丧失容纳氧分子的能力。氧分子将从筛中分离出来，并被来自塔 A 的少量氮气流通过排气带走。通过这种方式，系统为新的氧分子在下一吸附阶段吸附到分子筛上提供了空间。我们将这种“净化”过程称为氧饱和塔再生。
在第一个阶段，塔 A 处于吸附阶段，而塔 B 处于再生阶段。在第二个阶段，两个容器平衡压力，准备切换角色。切换后，塔 A 开始再生，而塔 B 开始制氮。
此时，两个塔中的压力将达到平衡，二者的角色互换，一个由吸附变为再生，另一个则由再生变为吸附。塔 A 中的碳分子筛将逐渐饱和，而塔 B 已经释放压力，将能够重新开始吸附过程。此过程也称为“变压”，意味时允许在较高的压力下捕获特定气体并在较低的压力下释放。双塔 PSA 系统允许以所需纯度水平连续制氮。
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