變壓吸附（PSA）製氮淺析

工作原理
市場上目前的供氮方式主要有液氮、瓶裝氮、現場製氮。綜合三種供氮方式，現場製氮是目前經濟、節能的的一種供氮方式。現場製氮適合於(yu) 用氣量在1000 Nm3/h以下的用戶。現場製氮的一種主要方式即是變壓吸附（Pressure Swing Adsorption，PSA）製氮機。PSA製氮的原理主要是基於(yu) 碳分子篩（Carbon Molecular Sieving,，CMS）對氧和氮的吸附速率不同，碳分子篩優(you) 先吸附氧，而氮大部分富集於(yu) 不吸附相中。CMS是一種以煤為(wei) 主要原料經過特殊加工而成的，黑色表麵充滿微孔的顆粒，是一種半性吸附劑（可再生使用）。它對氧和氮的分離作用主要基於(yu) 這兩(liang) 種氣體(ti) 在碳分子篩表麵上的擴散速率不同，O2動力學直徑較小，氣體(ti) 分子擴散較快，較多地進入分子篩固相（微孔），N2動力學直徑較大，氣體(ti) 分子擴散較慢，進入分子篩固相較少，這樣在氣相中就可得到氮的富集成份。因此利用CMS對O2和N2在某一時間內(nei) 吸附量的差別這一特性，按特定的程序，結合加壓吸附、減壓脫附的快速循環過程（變壓吸附），完成氧-氮分離，從(cong) 而在氣相中獲得高純度的N2。PSA製氮具有經濟、運行成本低、適應 性強、易於(yu) 操作、安全方便等特點。由於(yu) CMS有的吸附容量，當吸附飽和時就需要再生，所以單吸附塔的吸附是間歇式的，為(wei) 保證連續供氣，采用雙吸附塔並聯交替進行吸附，一塔工作一塔再生，連續產(chan) 生N2。