PSA 制氮机工作原理及工艺流程(普及基本知识）PSA 制氮机工作原理及工艺流程一、基础知识 1．气体知识氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽
它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命
高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所
氮气(N2）在空气中的含量为 78
084％(空气中各种气体的容积组分为：N2：78
084％、O2：20
9476％、氩气：0
9364％、CO2：0
0314％、其它还有 H2、CH4、N2O、O3、SO2、NO2等，但含量极少)，分子量为 28,沸点： -195
8℃，冷凝点：-210℃
2．压力知识变压吸附(PSA）制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气
现使用的吸附剂——碳分子筛最佳吸附压力为 0
9MPa，整个制氮系统中气体均是带压的,具有冲击能量
二、PSA 制氮工作原理：变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备
碳分子筛是一种以煤为主要原料,经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特别的孔型处理工艺加工而成的,表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂,呈黑色，其孔型分布如下图所示:碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现 O2、N2 的动力学分离
这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中,而不会排斥混合气(空气)中的任何一种气体
碳分子筛对 O2、N2 的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O2 分子的动力学直径较小,因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2 分子的动力学直径较大,因而扩散速率较慢
压缩空气中的水和 CO2 的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢
最终从吸附塔富集出来的是 N2 和 Ar 的混合气
碳分子筛对 O2、N2 的吸附特性可以用平衡吸附曲线和动态吸附曲线直观表现出来： 由这两
