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变压吸附与膜分离制氮方式对比-北京中惠普PSAN系列变压吸附氮气发生器

[导读]变压吸附法是利用吸附剂对不同气体的吸附特性,使气体净化。变压吸附的操作循环是在两个不同的压力条件下进行,高压下吸附,低压下解吸,中间没有温度变化,因此过程不需要热量。此法具有流程简单、操作方便、无环境污染、投资低、消耗低等特点。

常用的吸附剂:1 活性氧化铝;活性氧化铝是由γ-Al2O3或它与χ—、η—Al2O3的混合物组成,在600℃以下脱水制成。作为吸附剂的活性氧化铝,具有吸水能力较强,表面积一般在300m2/g左右,它的机械强度和热稳定性也较好。2 硅胶;硅胶是无色、微黄色玻璃状多孔结构的固体,它具有很大的表面积约500m2/g左右,亲水性强,是一种很好的吸附剂。根据硅胶的内孔径大小,可分为粗孔和细孔两种。粗孔硅胶的吸附性能较差,适用于流速较快的工况。细孔硅胶则在流速慢的工况下具有良好的吸附性。3 分子筛;分子筛是由粉末状多水合硅铝酸晶体,加入粘合剂后塑合而成。它具有很强的吸附能力,能把比孔径小的物质吸收到孔内,而不能吸附大于孔径的分子,从而把大小不同的分子分离开来,起到筛分分子的作用。分子筛可根据气体分子的极性、不饱和度和极化率进行选择性吸附。膜分离技术是基于薄膜对气体组分具有选择性渗透和扩散的特性,以达到气体分离和纯化的目的。气体中各种组分透过膜的速度不同,每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的特性和膜两面的分压差有关。透过膜的气体组分不可能达到100%的纯度。分离膜的材料与结构;气体分离膜通常可分为多孔材质和非多孔材质,它们无机物(多孔玻璃、陶瓷、金属、电子导电性固体和钯合金等)或有机高分子(微孔聚乙烯、多孔醋酸纤维、均质醋酸纤维、聚硅氧烷橡胶和聚碳酸脂)组成。工作流程;净化后的压缩空气经过缓冲罐,联合过滤器后由膜组一端进入,气体分子在压力作用下首先在膜的高压侧接触。混合气体在膜的高压侧表面以不同的溶解度溶于膜内,然后在膜两侧压力差的推动下,混合气体的分子以不同的速度向膜的低压侧扩散。经过溶解和扩散两个过程的选择,最终混合气体被分离成各个组分。例如:空气、氧气的透过速度大于氮气,经过膜分离之后,高压侧留下的气体富氮,而透过去的气体富氧。

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