变压吸附制氮装置的种类有哪些

　　变压吸附制氮装置是以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，利用变压吸附原理，利用碳分子的筛对氧和氮的选择性吸附分离氮和氧的方法，一般称为PSA除氮。该法是70年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。变压吸附制氮装置的种类有什么?

　　工业上有低温空气分离法、空气分离法(PSA)和膜空气分离法三种。

　　低温空分制氮

　　低温空气分离氮是传统的制氮方法，已有近几十年的历史。以空气为原料，通过压缩、净化、热交换，使空气液化成为液孔。液孔主要是液氧和液氮的混合物，液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183，后者为-196)，通过油孔的精馏分离氮。低温空分制氮设备复杂，占地面积大，基础建设成本高，设备一次性投资大，运营成本高，生产期慢(12~24h)，安装要求高，周期长。综合设备、安装和基础设施要素、3500Nm3/h以下的设备对相同规格PSA设备的投资规模比低温空分设备低20%至50%。低温空分制氮厂适合大规模工业制氮，但中小型氮不经济。

　　分子筛空气分离氮

　　与传统氮气制法相比，工艺简单，自动化程度高，煤气生产快(15~30分钟)，能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需求进行调整，操作维护方便，操作成本低，装置适应性强，可以制造1000Nm3/h以下的氮气。

　　膜空气分离氮

　　以空气为原料，在一定的压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体，在膜中具有不同的渗透率，分离氧和氮。与其他氮气制造设备相比，具有结构更简单、体积小、无开关阀、维护量小、煤气生产快(3分钟)、容量增加方便等优点，特别适合氮气纯度98%的中小型氮气用户。氮纯度在98%以上的话，与相同规格的PSA除氮设备相比，价格高出15%以上。

　　氮、除氧领域使用较多的是碳和沸石分子筛。氧和氮的分离作用主要基于这两种气体在分子筛表面的扩散率不同。碳分子筛是兼具活性炭和特定特性的碳基吸附剂。碳(carbon molecular sieve)由微小的微孔组成，孔径分布在0.3nm ~ 1nm之间。直径较小的气体(氧气)迅速扩散，大量进入固体状，因此在气象中可以获得氮的富集成分。随着时间的推移，对氧气的吸附达到平衡，碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量根据不同的特性减少压力，使碳解除对氧气的吸附的过程称为再生。变压吸附法通常将两塔并列，交替进行压力吸附和解压缩再生，得到连续的氮气流量。