Принцип работы генератора азота (на примере используемой в настоящее время адсорбции при переменном давлении): Генератор азота использует сжатый воздух в качестве сырья и углеродное молекулярное сито в качестве адсорбента. При определенном давлении адсорбция кислорода в воздухе углеродными молекулярными ситами намного превышает адсорбцию азота. Таким образом, большая часть кислорода воздуха будет адсорбироваться, а азот останется и попадет в систему через выхлопной трубопровод. В соответствии с различными характеристиками углеродных молекулярных сит с точки зрения адсорбционной способности адсорбированных газов при разных давлениях, адсорбция кислорода на молекулярных ситах будет уменьшаться в условиях низкого давления. За счет снижения давления внутри адсорбера адсорбция кислорода на молекулярных ситах снижается, высвобождая адсорбированный кислород, что является процессом регенерации молекулярных сит. Используя программируемое управление открытием и закрытием пневматических клапанов, можно добиться попеременной циркуляции между башнями A и B с адсорбцией под давлением и декомпрессионной регенерацией для завершения отделения кислорода от азота и получения качественного азота. Следует отметить, что углеродные молекулярные сита способны одновременно адсорбировать кислород и азот воздуха, причем их адсорбционная способность также увеличивается с ростом давления. При этом существенной разницы в равновесной адсорбционной способности кислорода и азота при одном и том же давлении нет. Поэтому трудно добиться эффективного разделения кислорода и азота только на основе изменения давления. Если дополнительно учитывать скорость адсорбции, можно эффективно различить характеристики адсорбции кислорода и азота. Диаметр молекул кислорода меньше, чем у молекул азота. Следовательно, скорость диффузии в сотни раз выше, чем у азота, поэтому скорость адсорбции кислорода на углеродных молекулярных ситах также очень высока, достигая более 90 процентов примерно за одну минуту; На данный момент количество адсорбированного азота составляет всего около 5 процентов, поэтому на данный момент большая часть адсорбированного кислорода представляет собой кислород, а оставшийся азот - в основном азот. Таким образом, если время адсорбции контролировать в пределах 1 минуты, можно предварительно разделить кислород и азот. Другими словами, адсорбция и десорбция достигаются за счет разницы давлений, при этом адсорбция происходит при повышении давления, а десорбция - при понижении давления. Различие между кислородом и азотом достигается за счет контроля времени адсорбции, которое очень короткое. Кислород полностью адсорбируется, а азот еще не успел адсорбироваться, и процесс адсорбции прекращается. Таким образом, производство азота с адсорбцией при переменном давлении требует изменения давления, и время должно контролироваться в пределах 1 минуты. 4. Понимание других типов генераторов азота. 1. Генераторы азота с глубоким охлаждением и разделением воздуха: генераторы азота с глубоким охлаждением могут производить не только азот, но и жидкость. азот, отвечающий технологическим требованиям к жидкому азоту. Их также можно хранить в резервуарах для хранения жидкого азота. При периодической загрузке азота или мелком ремонте воздухоразделительного оборудования жидкий азот из резервуара-хранилища поступает в испаритель и нагревается перед отправкой в трубопровод азота продукта для удовлетворения потребности технологической установки в азоте. Глубокая сепарация холодного воздуха для производства азота использует воздух в качестве сырья, которое сжимается, очищается, а затем сжижается в жидкий воздух посредством теплообмена. Жидкий воздух представляет собой в основном смесь жидкого кислорода и жидкого азота. Используя различные температуры кипения жидкого кислорода и жидкого азота (при давлении 1 атмосфере первый имеет точку кипения -183 градусов, а второй имеет температуру кипения -196 градусов), азот получают путем их разделения путем перегонки в жидком воздухе. Оборудование для производства азота с криогенным разделением воздуха является сложным, занимает большую площадь, требует высоких затрат на инфраструктуру, требует больших единовременных инвестиций, высоких эксплуатационных затрат, медленного производства газа (12-24 часов), высоких требований к установке и длинный цикл. Устройство для производства азота с криогенной сепарацией воздуха подходит для мест с крупномасштабным промышленным производством азота и требованиями к жидкому азоту, в то время как среднее и мелкое производство азота кажется неэкономичным. 2. Генератор азота с мембранным разделением воздуха: воздух сжимается и фильтруется компрессором перед входом в полимерную мембрану для фильтрации.
