氮气纯化的工作原理:利用氮气进行催化除氧。高效吸附剂和高效过滤器除去氮气中的杂质氧、水汽和尘埃等。两组交替使用,设备可以长期连续运行。
用两只吸附干燥器并联,一只工作,同时另一只可以进行再生处理。相互交替工作和再生,以保证连续运行。干燥器在常温下工作。干燥器再生时需加温至350℃用纯气冲洗再生。
变压吸附制氮与深冷空分制氮相比,具有显著的特点:吸附分离是在常温下进行,工艺简单,设备紧凑,占地面积小,开停方便,启动迅速,产气快(一般在30min左右),能耗小,运行成本低,自动化程度高,操作维护方便,撬装方便,无须专门基础。所以变压吸附制氮设备是应用为广泛的技术。
变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支,是人们长期来努力寻找比深冷法更简单的空分方法的结果。七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛,为PSA空分制氮工业化铺平了道路。三十年来该技术发展很快,技术日趋成熟,在中小型制氮领域已成为深冷空分的强有力的竞争对手。
它是一种传统的空分技术,已有九十余年的历史,它的特点是产气量大,产品氮纯度高,无须再纯化便可直接应用于磁性材料,但它工艺流程复杂,占地面积大,基建费用高,需专门的维修力量,操作人员较多,产气慢(18~24h),它适宜于大规模工业制氮。