隨著變壓吸附技術的不斷成熟,制氮機的應用領域越來越寬闊,國際上對碳分子篩的需求也越來越大,歐美等發(fā)達國家的需求量每年都穩(wěn)步增長,近幾年發(fā)展中國家的需求量更是突飛猛進,每年以成倍的速度增長,保守估計,2013年國際上碳分子篩總需求量在數(shù)十萬噸以上。
碳分子篩(英文名carbon molecular sieves)是新型的非極性吸附劑,具有在常溫變壓下吸附空氣中氧分子的性能,因而可獲得富氮氣體。它分離空氣的能力取決于空氣中各種氣體在碳分子篩微孔中的不同擴散速度、或不同的吸附力、或兩種效應同時起作用,碳分子篩PSA空分制氮就是基于這一性能。
國產(chǎn)碳分子篩經(jīng)過了二十多年的發(fā)展后,現(xiàn)取得了突破性的進展,產(chǎn)氮量達到220至260NM3/h.t。經(jīng)國內(nèi)外制氮機生產(chǎn)企業(yè),將我公司生產(chǎn)的碳分子篩與國外品牌碳分子篩在同機型上多次開機比較,證明了我國生產(chǎn)的碳分子篩技術質(zhì)量已躋身于世界行列,其中產(chǎn)氣性能及時間響應已超出國際水平,得到了國內(nèi)外PSA制氮行業(yè)的一致好評。碳分子篩產(chǎn)品在國內(nèi)已廣泛應用于煤田、石油、化工、金屬熱處理、電子制造、食品保鮮等行業(yè),并美、歐、亞各國,且其出口量早已了當年的進口量,再次改寫了中國碳分子篩沒有出口的歷史,實現(xiàn)了從進到出的第二次飛躍!
碳分子篩制氮需要控制的條件
1、空氣壓縮純化過程
純原料空氣進入碳分子篩吸附塔,是非常必要的,因為顆粒及有機氣氛進入吸附塔會堵塞碳分子篩的微孔,并逐漸使碳分子篩的分離性能降低。
純化原料空氣的方法有:1使空壓機的進氣口遠離有灰塵、油霧、有機氣氛的場所;2通過冷干機、吸附劑凈化系統(tǒng)等,后經(jīng)處理后的原料空氣進入碳分子篩吸附塔。
2、產(chǎn)品氮氣的濃度和產(chǎn)氣量
碳分子篩制取氮氣,其N2濃度和產(chǎn)氣量可根據(jù)用戶的需要進行任意調(diào)節(jié),在產(chǎn)氣時間及操作壓力確定時,調(diào)低產(chǎn)氣量,N2濃度將提高,反之,N2濃度則下降。用戶可根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)。
碳分子篩制氮過程,當一個吸附塔吸附結束時,可將此吸附塔內(nèi)的有壓氣體從上下兩個方向注入另一個已再生好的吸附塔中,并使兩塔氣體壓力相同,此一過程稱為吸附塔的均壓,選擇適當?shù)木鶋簳r間,即可回收能量,也可以減緩吸附塔內(nèi)的分子篩受到的沖擊,從而達到延長碳分子篩的使用壽命。參考伐門的切換速度一般選擇均壓時間為1~3秒。
碳分子篩在動力學效應的同時,又具有平衡吸附效應,吸附質(zhì)分壓高,吸附容量也高,因此加壓吸附是有利的,但吸附壓力太高,對空壓機的選型要求也增高,另外常壓再生與真空再生兩個流程對吸附壓力要求也不同,綜合各項因素,建議常壓再生流程的吸附壓力選為5~8Kg/cm2為宜;真空再生流程的吸附壓力選擇為3~5Kg/cm2為宜。