二.基本原理

本套裝置由壓縮空氣系統、壓縮空氣淨化系統、PSA變壓吸附制氮裝置組成。

1、壓縮空氣系統

壓縮空氣系統由壓縮機和空氣緩衝罐組成，提供變壓吸附制氮裝置所需的壓縮空氣。工藝要求該系統提供穩定的輸出壓力和足夠的氣量。空壓機選用運轉可靠，維護簡單，低噪音，無基礎運轉的螺杆式空壓機。

空氣緩衝罐主要是作為壓縮空氣的緩衝器，起穩定和儲存作用，此外還可以收集和排除進入壓縮空氣源的大部分油水冷凝液。緩衝罐裝有壓力表、安全閥、排污口。

2、壓縮空氣淨化系統

經過壓縮的空氣首先進入HC級過濾器，然後進入冷凍式乾燥機。讓壓縮空氣強制降溫，使空氣中水蒸汽冷凝結成液態水夾帶塵、油排出機外。冷干機最好放置於壓縮機房。工藝流程採用冷凍乾燥機除油水，基於四點原因：一是后級HC級送氣管路過濾器進氣口最大液體負載：2000ppm w/w（露點﹤-12℃），不採用冷凍乾燥機，HC級送氣管路過濾器易失效；二是冬季室外氣溫較低，壓縮空氣溫度降低后析出水分，堵塞管路系統，管路系統需傾斜並製作排液；三是管路系統析出水分后易腐蝕生鏽；四是以後如需提高氮氣純度，空氣淨化是必備的。

冷干機的后級為精密過濾器組，分別是HT級主管路過濾器，HA級高效精密過濾器。HT級主管路過濾器精度為1um,濾除1um和更大的固態與液態顆粒，殘留油份含量1ppm w/w。HA級高效精密過濾器過濾精度0.01um，濾除0.01 um和更大的固態與液態顆粒，99.999+%油霧；殘留油份含量0.01 ppm w/w。壓縮空氣品質達到 ISO8573.1質量等級1級。這樣潔淨乾燥的壓縮空氣便可進入后級制氮部分經變壓吸附產生純度≥99.99%的氮氣。

3、PSA變壓吸附制氮系統

潔淨、乾燥的壓縮空氣進入變壓吸附制氮裝置，利用碳分子篩在不同壓力下對氮和氧的吸附量的不同，吸附壓縮空氣中的氧分子，從而得到純度大於99.99%的氮氣。一台變壓吸附制氮裝置裝有兩隻吸附器，當一只達到吸附平衡后，開始再生；同時另外一只進行吸附，兩隻吸附器交替工作，以獲得連續的氮氣流。兩隻吸附器的切換由PLC控制的電磁氣動閥自動完成。所以，一台變壓吸附制氮裝置的性能就由吸附器、碳分子篩和電磁氣動閥等關鍵零部件的性能決定。