變壓吸附設備主要由A、B二只裝有碳分子篩的吸附塔和控制系統組成。當壓縮空氣(壓力一般為0.8MPa)從下*通過A塔時,氧氣、二氧化碳和水分被碳分子篩所吸附,而氮氣則被通過并從塔頂流出。當A塔內分子篩吸附飽和時便切換到B塔進行上述吸附過程并同時對A塔分子篩進行再生。所謂再生,即將吸附塔內氣體排至大氣從而使壓力迅速降低至常壓,使分子篩吸附的氧氣、二氧化碳和水分從分子篩內釋放出來的過程。
潔凈干燥的壓縮空氣進入制氮裝置,利用碳分子篩在不同壓力下對氮和氧的吸附量的不同,吸附壓縮空氣中的氧分子,從而得到大于99.9%以上的氮氣,氮氣純度由氮氣分析儀24小時在線檢測。一臺制氮裝置有兩只裝有日本武田公司生產的碳分子篩的吸附器組成,當一只達到吸附平衡后,開始再生;同時另一只進行吸附,兩只吸附器交替工作,以連續獲得氮氣。平衡氣源采用普氮儲罐里的氮氣,通過限流閥和單向閥來控制平衡氣的流量來補充工作吸附器,使在工作的吸附器在*的時間內達到*的工作壓力,同時也提*了碳分子篩的使用壽命和氮氣的純度。兩只吸附器的切換由德國西門子公司生產的PLC,德國寶德生產的氣動閥自動完成。在碳分子篩填充時采用“暴風雪式”填充法和特別設計的“壓緊裝置”,使碳分子篩間的空隙更小,通過氣流緩沖裝置(膜式氣流緩沖層)避免了高壓氣體流進入后使分子篩之間產生磨擦、碰撞,生成粉化而失效。
窩式氣體分布結構,氣體分布均勻,是吸附塔按**徑比設計的前提;采用此技術有效地避免了氣流對碳分子篩的局部沖擊,大大延長了碳分子篩的使用壽命;同時避免了隧道效應,保證氣流均勻的通過碳分子篩床層,提高了碳分子篩的利用率。