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碳分子筛制氮机工作原理

这种机器利用碳分子筛的吸附分离作用制氮。吸附分离过程中包含有吸附、脱附两个过程。碳分子筛是用煤经精选、粉碎、成形、干燥、活化和热处理等工艺加工而成，具有超微孔的结晶结构。从平衡吸附角度看，碳分子筛对氧、氮有相近的吸附量，碳分子筛对氧、氮的吸附分离，实质上是利用气体分子在其中的扩散速度的差异来实现的。如在短时间内，直径较小的氧分子扩散速度，比直径较大的氮分子扩散速度快400多倍，数分钟后，氧分子被分子筛大量吸附，吸附量达到90%以上，而氮的吸附量仅为5%。故只要选择最佳的吸附时间进行切换，使碳分子筛内部先吸附氧，得到富氮气体，当吸附过程达到平衡，则进行脱附，即用真空泵抽吸。一般设置双塔往复交替地吸附、脱附，源源不断地产出氮气。

碳分子筛制氮机工艺流程见下图。

碳分子筛制氮机工艺流程

1—空压机2—水冷却器3—过滤器4、10—调压阀5—进气阀组6、7—吸附塔A、B8—排气阀组9—缓冲贮气罐11—真空泵12—流量控制阀13—真空泵

其工作过程如下：

大气或库内气体由空压机1的进口吸入，压缩后往水冷却器2冷却、过滤器3过滤掉水和油，经调压阀4将气体压力降至0.3MPa；

然后通过进气阀组5，在吸附塔A或B进行吸附分离，碳分子筛将氧吸附，而富氮气体经排气阀组8，进入缓冲贮气罐9，再经调压阀10减压，送回气调库。

同时，另一塔脱附，由真空泵11减压，吸附在碳分子筛上的氧气被脱附下来，排放到大气中去。如此两塔交替工作，可连续获得低氧高氮气体供给气调库降氧。