变压吸附的原理
氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的扩散速率不同,直径较小的气体分子(o2)扩散速率较快,较多的进入碳分子筛微孔,直径较大的气体分子(n2)扩散速率较慢,进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氧和氮的这种选择吸附性差异,导致短时间内氧在吸附相富集,氮在气体相富集,大型工业变压吸附制氮机组,如此氧氮分离,在psa条件下得到气相富集物氮气。
psa制氮流程原理:
(1)、进气:空压机把**压力的空气压进输送管道,再通过压缩空气净化系统去除其中的水分和油分灰尘等杂质,到达空气缓冲罐,然后经空气缓冲罐输送到两只吸附塔中。
(2)、吸附:当空气进入吸附塔中,在压力作用下,氧气、---被迅速吸附。在塔内出气口附近形成富集氮气。
(3)、出气:当吸附过程进行到理想时刻时(氮气对氧气的吸附比),打开出气阀门,输出成品氮气到氮气缓冲罐。
(4)、均压:排气过程完成后,塔内尚有**压力**纯度的氮气混合气,如果排掉非常可惜,于是直接将其排入另外一个吸附塔一起和接下来冲入的空气一起进行再吸附,这个过程因为到两塔压力相等时便结束,于是称为均压。
(5)、排气:均压完成后,需要将塔内被分子筛吸附的气体释放出去为下一次吸附作准备,程序自动打开排气阀,使塔内压力回到初始状态,并把分子筛吸附住的气体(氧气、---)全部排出去,使分子筛重新具备吸附新空气的能力。
(6)、这样两只吸附塔交替工作就能源源不断的产生纯度99.9%的氮气供应需求.
磁性材料生产企业中的制氮机
磁性材料中mnzn铁氧体高μi和功率铁氧体的烧结和ndfeb等稀土永磁合金生产中的细粉碎工序都需要高纯氮气进行保护,以防止磁体粉在工艺过程中的氧化。
众所周知,mnzn铁氧体是由fe、mn、zn的氧化物在高温烧结时产生固相反应生成的。mn、fe极易变价,在不同的温度和气氛氧分压条件下,mn、fe的价态是不同的,要使mnzn铁氧体达到所要求的磁性能,必须---其中各金属离子处于特定的价态和适宜的晶体结构,除有合适的配方外,关键是应在平衡气氛条件下进行烧结,而保护气体则是实施平衡气氛烧结的基本物质条件之一。氮窑清洗仓的氮中氧含量希望在50×10-6以下,故要求氮气的纯度在99.995%以上,且对杂质气o2、h2的量有较严格的---:一条年产1000吨左右的mnzn铁氧体生产线,一般氮耗量在100~120nm3/h。
ndfeb等稀土永磁合金中的稀土金属即使是在常温条件下,变压吸附制氮机订做,也很易氧化而导致稀土永磁合金性能降低,过量氧化将使合金性能大为恶化。因为1份氧能使6份重量的稀土元素氧化而失去作用。以ndfeb为例,要制得n45的磁体必须---其生产工艺环境中的氧含量≤0.01%,变压吸附制氮机,终产品中的氧含量为0.09±0.02%分数〔1〕。若用氮气作为工艺环境气体其氮气纯度必须在99.99%以上。
变压吸附(简称psa):
是一种的气体分离技术,它在当今的现场供气方---有的---。
变压吸附的原理:
在吸附平衡情况下,任何一种吸附剂在吸附同一气体时,气体压力越高,则吸附剂的吸附量越大。反之,压力越低,则吸附量越小。
碳分子筛对氧和氮吸附量有很大差异。碳分子筛是一种内部有很多微孔的物质,变压吸附的原理就是在一定的压力下,利用空气中的氧、氮在碳分子筛微孔的吸附量的差异碳分子筛对空气中的氧的吸附远大于氮,达到氧氮分离的目的。
在压力升高时,变压吸附制氮机,碳分子筛吸附氧产生氮气,在压力降低时,碳分子筛开始脱附氧气,在压力降至常压时,碳分子筛完全脱附氧气再生。变压吸附制氮设备通常有两只吸附塔,通过可编程序控制器plc控制气动阀的开闭,因此实现两塔可以交替循环,一只塔吸氧产氮,另一只塔脱氧再生,如此不断产出所需纯度的氮气。
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