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PSA变压吸附制氮机技术

工作原理

制氮机是根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。

经过净化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。由于动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，在吸附未达到平衡时，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气。然后减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等其它杂质，实现再生。一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，另一塔脱附再生，通过PLC程序自动控制，使两塔交替循环工作，以实现连续生产高品质氮气之目的。

在制药工业中，为提高药品质量，无论是大输液、水针、粉针、冻干剂和口服液制剂的生产，都需要有充氮的工艺。同时，氮气使用选择的经济性和符合GMP要求一直是药品生产所关注的焦点。过去，制药所配用的氮气大部分来自钢瓶装的工业氮气或液气化成标态氮气。随着我国医药工业现代化发展的需求和制药机械的发展，在引进国际制氮技术的基础上，我国的医用高纯度制氮机面世，对制药用氮开辟了新的领域。
氮气在医药工业中有着广泛的用途，合成药中用氮气保护，生物工程中用纯氮隔离，制剂生产中充氨灌封，如大输液、水针、粉针、冻干剂、口服液等均直接使用氮气。因而，药品生产对氮气有很高的要求：
(1)要求氮气的纯度高，一般需达99.99%以上，即国标中的无氧要求。
(2)要求氮气不含尘埃、菌落或热原，可用于注射剂的灌封。
(3)要求氮气能在生产过程中保持恒压供给，以保证生产的连续正常运行。

氮气的质量直接影响到药品的质量，根据GMP规范和即将颁布的行业标准，制氮设施在满足提供合格氮气的基础上，应确保供氮过程的安全可靠。

变压吸附制氮机整套系统由以下部件组成：压缩空气净化组件、空气储罐、氧氮分离装置、氮气缓冲罐。

1、压缩空气净化组件

空气压缩机提供的压缩空气首先通入压缩空气净化组件中，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水、尘，再经冷冻干燥机进一步除水、精过滤器除油、除尘，并由在紧随其后的超精过滤器进行深度净化。根据系统工况，辰睿空分气体特别设计了一套压缩空气除油器，用来防止可能出现的微量油渗透，为碳分子筛提供充分保护。设计严谨的空气净化组件确保了碳分子筛的使用寿命。经本组件处理后的洁净空气可用于仪表空气。

2、空气储罐

空气储罐的作用是：降低气流脉动，起缓冲作用;从而减小系统压力波动，使压缩空气平稳地通过压缩空气净化组件，以便充分除去油水杂质，减轻后续PSA氧氮分离装置的负荷。同时，在吸附塔进行工作切换时，它也为PSA氧氮分离装置提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气，使吸附塔内压力很快上升到工作压力，保证了设备可靠稳定的运行。

3、氧氮分离装置

装有专用碳分子筛的吸附塔共有A、B两只。当洁净的压缩空气进入A塔入口端经碳分子筛向出口端流动时，O2、CO2和H2O被其吸附，产品氮气由吸附塔出口端流出。经一段时间后，A塔内的碳分子筛吸附饱和。这时，A塔自动停止吸附，压缩空气流入B塔进行吸氧产氮，对并A塔分子筛进行再生。分子筛的再生是通过将吸附塔迅速下降至常压脱除已吸附的O2、CO2和H2O来实现的。两塔交替进行吸附和再生，完成氧氮分离，连续输出氮气。上述过程均由可编程序控制器（PLC）来控制。当出气端氮气纯度大小设定值时，PLC程序作用，自动放空阀门打开，将不合格氮气自动放空，确保不合格氮气不流向用气点。气体放空时利用消音器消声使噪声小于75dBA。

4、氮气缓冲罐

氮气缓冲罐用于均衡从氮氧分离系统分离出来的氮气的压力和纯度，保证连续供给氮气稳定。同时，在吸附塔进行工作切换后，它将本身的部分气体回充吸附塔，一方面帮助吸附塔升压，另外也起到保护床层的作用，在设备工作过程中起到极重要的工艺辅助作用。

PSA变压吸附制氮机技术特点

1.合理的内部构件，气流分布均匀，减轻气流高速冲击。

2.完善的流程设计，优的使用效果。

3.独特的分子筛保护措施，延长碳分子筛的使用寿命。

4.智能联锁不合格氮气排空装置，保证产品氮气质量。

5.可选配氮气装置流量，纯度自动调节系统，远程控制系统。

6.操作简便，运行稳定，自动化程度高，可实现无人运行。

杭州辰睿空分设备制造有限公司生产产品：变压吸附制氮机，变压吸附制氧机，变压吸附液氮机，碳载氮气纯化设备，加氢氮气纯化设备，余热再生空气干燥机，无热再生空气干燥机，微热再生空气干燥机，移动式管道干燥器，组合式低露点压缩空气干燥机，冷冻式压缩空气干燥机，鼓风机再生空气干燥机，高效除油器，高效油水分离器，精密过滤器，粉尘精滤器，除菌过滤器,蒸汽过滤器，精密过滤器，活性碳过滤器，风冷型高效空气冷却器，水冷型高效空气冷却器。