陈华俊

摘要：在社会发展的整个过程当中，技术的进步推动了我国目前主要化学工业的发展。空气制氮的方式，即是借助于空气为基本原料，通过一定的措施和手段，使得空气中氮气能够被分离出来。空气制氮的方式呗广泛地应用到了社会生产中。而在这一过程中，方法可靠性以及相关技术的完整性、设备的性能等都切实影响到空气制氮的效果和质量，所以需要在做好基础准备之后，确保相关设施能够稳定可靠，以此才能够实现稳定生产。本文基于此，探讨关于变压吸附空气制氮。

关键词：变压吸附;空气制氮;选型

1变压吸附空分制氮概述

1.1吸附剂

采用吸附剂精制气体的分离方法早已为人所共知，而将吸附剂用于变压吸附（PSA）分离气体是在60年代才开始。近年来，这种技术以其独特的分离功能获得了迅速发展，在与传统的分离工艺，如低温法和燃烧法相竞争的过程中，不断得到了改进和完善。

空分制氧通常用沸石吸附剂，这种吸附剂也可用于富集氮气。沸石是指硅铝酸盐的结晶体。该吸附剂中含有金属纳、钢、钙等碱金属阳离子。沸石可分为天然沸石和人造合成掷石两类。用于空分的掷石吸附剂要求具有（4～5）×10-4um：'！

1.2氮气的制取方法及供氮方式

氮气在自然界中分布很广，它的分子式为N2，是空气的主要成分，氮气在干燥空气中体积占空气的78.08%。因此，空气是制取氮气的最大原料库，它取之不尽，用之不竭。工业用氮的制取方法主要有：低温精馏法（深冷法）：低温精馏法已有100多年的历史，工业上大规模生产氧、氮以此法最为经济，但至今已难以在空气分离领域中一统天下;变压吸附法：20世纪70年代初，我国变压吸附法制取N2的就地装置开始在市场上出现，经过不断完善和改进，促使中小型空分设备在制氮领域内采用变压吸附法已远远超过低温精馏法;薄膜渗透法;化学吸收法。

目前国内外供氮的方式，一般有以下几种：氮气就地装置供氮;液氮贮槽汽化供氮;管线供氮;钢瓶供氮。我国在20世纪80年代前制氮装置大多采用深冷法，深冷空分作为一种传统的制氮方法为人类服务了几十年，至今在大规模供氮时还是离不开深冷法。然而，深冷空分装置复杂，设备投资、占地面积及基建费用等都比较大，操作、管理和维修也比较麻烦，因而20世纪70年代以来，国内外积极运用变压吸附分离理论，研究开发分子筛空分的制氮技术，变压吸附制氮设备简单，装置小巧，投资省，操作、维修方便，可实现自动和远程控制，所以，它备受青睐。

2技术优势分析

2.1变压吸附的技术原理分析

这种技术的实现依靠一种能够将气体进行分离的装置以及相关设备，借助碳分子筛分吸附剂能够将空气进行分离，分离之后即能够得到一定比例的氮气，并且氮气的浓度相对较高。过程中由于借助空气作为基本原料，因此在分离过程中，空气内部的组成气体会根据分子的大小不同而呈现出不同的分离速度，进而在实际分离的过程当中氮气的分离速度会受到影响。在这一过程中将空气进行压缩处理，进而借助实际吸附塔进行气体的吸附处理，相对而言，氧气在吸附时较富集，而氮气正好相反，其在气体状态时较为富集，所以这样的过程和方式就能够有效使得氮气获得有效分离。除此之外，对于碳分子对于二氧化碳的吸附能力也能够获得体现，其中针对吸附速度的明确，在短时间之内氧气的吸附速度会远远超过氮气的吸附速度，所以实际借助这样一种方式就能够实现对于氧气和氮气的分离，从而最终实现对于氮气的提取。

2.2变压吸附控制制氮装置的优势

實际上，对于这种装置而言，由于使用的优势得到了很好的展现，而且相应的使用技术也更加的成熟以及可靠，实际空气制氮的过程当中也更能够发挥基本的保障作用，使得氮气能够很好的从空气中分离出来，满足实际生产的需求，也使得制备过程更加顺利和可行。至此需要对这种装置的实际优势进行分析和明确。

一是设备使用的成本相对较低，无需投入太大的成本和资金即可以实现运转和使用，并且借助于会有相关成熟的技术，也更可以使得实际生产成本更低，而实际的经济效益就会获得提升与体现。

二是成熟的技术加上可靠的控制措施。这一优势具体就指的是在实际生产和制作氮气的过程当中，所使用的技术和措施的水平相对较高，并且相关使用的机械设备等也更加可靠与稳定，进而能够使得变压吸附空气制氮的过程更加安全和可靠。

3相应装置选型时的注意事项以及技术应用

3.1装置选型注意事项

在实际生产过程中，需要较为成熟的技术和设备，才能够确保正常生产和满足实际的生产需求。生产过程中对于有关设备的选择和使用，就应该切实联系实际情况做出对必要设备的选择和使用，以此减少由于设备选型不到位和不合理而造成的生产困难和其他生产问题出现，所以必要对有关装置的选型进行合理控制。

一是关于气源系统的配置是否合理和能够正确使用。这当中具体的过程应该对气源系统进行合理选择，使得所选择设备能够在规格和要求方面满足实际生产要求。在气源系统的实际使用过程中，更要切实考虑其所产生的不利影响，诸如对于空气制氮过程的吸附剂，要确保其整洁和干净，并不能够被其他水分等影响，并且关于空气制氮的过程中使用的空气的质量也更要进行保障，确定相关空气当中是否带有一些油蒸汽等，只有作为原料本身的空气的质量可靠，才能够使得空气制氮过程更加顺利和可靠。

二是关于相关设施的使用过程和注意事项。例如对于相关设施的使用过程和注意事项中应该切实做好对设施使用寿命和使用安全方面的考虑，主要因素在于若是其中阀门的使用寿命下降或者使用的过程不稳定，不仅会影响到生产安全和生产效果，更是会对于生产人员的人身安全造成威胁和影响，所以需要注意的重点事项就在于要确保相关设施的使用稳定和使用安全，从而可以使得空气制氮过程能够顺利进行，并进而使得所取得的氮气的质量更加可靠。

3.2技术应用和发展

关于这一技术的实际应用以及未来发展，过程中必然会涉及到更多的实际改进与创新，所以有关技术的应用和发展，必然要在现有技术使用基础上获得创新与完善。技术的应用与进步，也更是要基于一定的技术基础，进而做好基础创新以及拓展，从而使得实际生产过程能够更加可靠和顺利。至此关于变压吸附空气制氮的技术应用与发展，将会在后期社会发展的整个过程中实现较好的进步与提升，进而也更可以使得相关人员不断的投入到有关生产和建设当中去，进而提升技术发展水平。

4总结

关于变压吸附空气制氮的探讨，实际需要在明确有关技术应用现状的基础上，明确技术应用过程需做好的基本工作，进而对技术进行创新和完善，使其更能够发挥作用和效果。