一.概 述
PSA新型变压吸附制氮装置是一种在常温下，以高品质碳分子筛（CMS）为吸附剂，通过变压吸附从纯净、干燥的压缩空气中直接分离、制取氮气的节能分离技术。利用压缩空气经除水、除油、除尘一系列的净化后在变压吸附作用下，由于动力学效应，氧在碳分子筛上的扩散速率明显高于氮，在吸附未达到平衡时，氮在气相中被富集起来，本公司产品采用合资汇川PLC自动控制技术，能实现连续生产高品质的氮气。
A、整机运行可靠
先进的设计理念和独有的碳分子筛填装工艺，进口PLC控制系统，切换寿命达250万次的进口气动角座阀，优质进口碳分子筛吸附容量大、抗压性强、使用寿命长。这些都是我公司制氮系统设备长期高效运转的保证。
B、运行成本低
psa现金工艺是一种简便的制氮方法。以压缩空气为原料，能耗低，氮气成本远远低于深冷空分制氮、膜制氮、液氮。
C、操作简单、自动化程度高
先进的PLC控制系统，人性化的界面设计，可在线显示氮气的纯度、流量、压力、故障信号，在线修改运行参数，全自动化操作，无需特殊培训，只要轻轻一按，简洁明了，工作状态一目了然。
D、氮气品质稳定
全自动控制系统按特定的可编程序严格按控制程序，保证成品气的稳定和连续，自动报警放空装置，确保氮气纯度和流量。
E、技术雄厚、服务完善
现场安装只需连接管道和电源，有专职人员调试和进行维护保养指导。遍布全国的外驻机构和技术服务部门，数十名专业技术人员随时为您提供优质、高效的售后服务和定期回访
F、装置结构紧凑、占地面积小
该装置具有设备紧凑、占地面积小、全自动操作、运行可靠、起停车快、运行成本低、常温生产和维修方便等优点，且氮气的纯度和产量可适当调节，无污染，是一种高效的现场制氮装置。
二.制氮装置系统工艺流程
系统一、压缩空气：
首先,原料空气经空气压缩机压缩后，出口压力为0.8MPa，出口温度≤45℃，含油量≤10ppm。再然后进入空气储气罐。
系统二、净化装置：
压缩空气先经TQ-120Q高效精滤器除去大部分油、水、尘埃后，进入一台TQ-100AS冷冻式干燥机，使压缩空气的常压露点降至5℃左右，除去大量的水分，再经TQ-120P精密过滤器滤除油、水后，使含油量≤0.01ppm,含尘量≤0.01μm，再经TQ-120CH活性炭过滤器除去酸、碱性等有害气体及微油雾使含油量≤0.001ppm，再然后再经过TQ-120S精密过滤器。
系统三、制氮装置：
洁净的压缩空气进入先进入CG-2.0空气缓冲罐再进入二个填充吸附剂（进口碳分子筛，复合床结构）的变压吸附分离塔，即TQN180-39 制氮机。压缩空气由吸附塔底端进入，气流经特殊的多层不锈钢空气扩散器扩散以后，均匀进入吸附塔，进行氧氮吸附分离，然后从出口端流出氮气，少量氮气进入再生塔对吸附剂进行吹洗，吸附剂脱除所吸附的杂质组分（主要为氧气），实现再生。二个吸附塔交替循环操作，连续送入原料空气，连续生产氮气。
系统四、氮气缓冲装置：
从制氮装置出来的氮气进入CG-2.0氮气缓冲罐 ,再经TQ-060粉尘过滤器过滤后，从而得到纯度为99.9%、产量为180Nm3/h的氮气，其输出压力≤0.6MPa(可调)、常压露点≤-45℃、含油量≤0.001ppm、含尘量≤0.01μm。
TQN180-39型制氮装置系统中配备转子式流量计、放空装置、调压装置、自动排污装置。另外配备了氮气分析仪（量程95-99.9%），可数字显示、在线分析。保证氮气纯度控制在99.9%
三.制氮装置技术优势
A、碳分子筛
优质的碳分子筛以保证设备至大限度的节能，我公司采用的日本武田3KT-172碳分子筛具有硬度强、不易起粉、氮气回收率高、使用寿命长（至高达10年）等特点。
碳分子筛 进口气动角座阀
B、吸附塔复合床结构
我公司生产的新型变压吸附制氮装置中吸附塔采用复合床结构设计，塔顶部为椰垫式压紧装置，上部为碳分子筛，下部为活化处理后的分子筛，压缩空气经特殊的气流扩散器扩散并经缓冲以后首先进入活化的分子筛，使压缩空气中的水分被进一步吸附，以保证通过碳分子筛时的空气常压露点达到客户要求。
C、进口气动角座阀
采用世界企业不锈钢气动角座阀，开启时间0.05秒，正常使用寿命大于200万次，具有结构简单、密封可靠、关闭迅速、维护简单等特点，是制氮设备运行可靠的保障。
D、特殊的气体扩散结构
吸附塔内部设有特殊的气流扩散装置，首先压缩空气从带旋风装置的颈口进入,通过专用的瓷球(利用瓷球球状型及其的硬度)使气体在扩散时呈“S”形流动，再通过双层不锈钢丝网和活化处理后的分子筛才充分和碳分子筛接触，这不仅大大降低了气体对碳分子筛的冲击力，也使气体在吸附过程中更加均匀，有利于提高氮气纯度和碳分子筛的使用寿命。
E、独创的高效率填充方式
我公司独创的伸展扭转式振动填充法使碳分子筛装填更加均匀密实，使磨擦系数降到至低点，以保证碳分子筛在吸附过程中长时间不产生粉化现象。
G、采用合资汇川PLC智能程序控制器
我公司为制氮装置配置合资汇川PLC（可编程控制器）控制系统，机组具有良好的可控性能，合理的运行操作方式，能显示设备的各个运行参数、状态及故障信号，能自动处理负荷变化，控制系统设置液晶显示控制屏，除显示功能外，还能在面板上方便的灵活的进行参数设定和控制，本体可实现与空压机之间的联锁启停控制以及远方集中控制中心的远程控制，并反馈各种状态信号。
H、先进的变压吸附工艺流程至大限度的节能:
我公司生产的新型制氮装置采用不等势均压过程，不等势均压是对传统的等势均压过程的一种改进。不等势均压时均压气从刚吸附结束的吸附塔的中部引出，然后进入再生结束的吸附塔，因为制氮机的氮气纯度在吸附塔内是从下到上是逐步递增的，这样将纯度较高的氮气从吸附塔进入再生塔，大大提高了再生塔的氮气纯度，提高了碳分子筛的利用率，即提高了碳分子筛的产气量。不等势均压比等势均压更加合理，科学，其直接作用是提高了氮气的回收率，节约了压缩空气的耗量，间接达到节能的效果；更结束了变压吸附不能制取高纯度氮气的历史。先进的负荷自动调节是依靠延长制氮机的切换时间来节约压缩空气的耗气量，从而达到节能的效果。
I、在正常使用条件下整套制氮装置使用寿命在10年以上。
综上所述，本公司生产的制氮机在设计、制造、选材等方面跟国内其它厂家相比具有独有的一些特点和优势，其性能在同类产品中达到国内领先水平。
四.技术特点
A、气缸压紧装置，避免高速气流冲击导致分子筛的粉花现象；
B、配备延位沉降报警系统，行程下限自动声光报警；
C、特有的分子筛保护装置，保证产品氮气质量；
D、配备DCS远程控制元件，运行稳定可靠，多重故障报警；
E、合理的结构设计、运输、起吊、安装十分方便；
F、操作简单、运行稳定、自动化程度高、可实现无人值守运行。
五. 制氮装置自动控制特点
A、美观友好的超大人机界面
大屏幕液晶LCD中文显示(带有背光照明，新工业蓝色背光)，字体美观，显示内容全面、丰富。全封闭触摸式内置按钮，防尘防潮，使用寿命>500万次。单键开、关机，单键查询故障，操作简便。完善的触摸屏控制功能，豪华耐用。吸附塔的阀门切换由北京合利时公司PLC可编程序控制器完成时序控制，安全可靠，LCD液晶显示输入输出状态、日期、时钟等参数，可以实行所有制氮流程设备的DCS集散控制，面板可以显示各种工作运行状态，可实行联控与远控系统；
B、全面完善的信息记录（可选配）
自动统计记录系统累计运行时间（次数）等信息，供技术人员维护参考。全面自动记录报警信息，包括报警发生时间、结束时间、报警位置、报警类别、内容等信息，具有自动保存大容量历史信息功能，可单键方便查询。制氮装置产出的氮气纯度低于99.9%时系统将声光报警；
C、氮气流量采用转子式流量计显示；
D、采用德国BF椰垫压紧技术，具有碳分子筛自动补充功能，控制面板上对吸附塔的分子筛沉降可监测并具有声光报警功能。
E、整套设备均设计成封闭的自动反馈系统，自动检测系统的运行和排污，真正做到全自动无人操作。
F、丰富、先进的扩展功能（可选配）
系统具有标准通讯接口，可接开放式网络，实现完善的集散多级控制，可方便配接PC计算机，通过配套控制软件，真正完善网络控制功能。可采用远程拨号方式，随时纳入监测中心监测过程中。
六、技术参数表
TQN--97型制氮机组 氮气纯度97% |
规格型号 | 氮气产量 （Nm³/h） | 耗气量 （Nm³/min） | 进口通径（mm） | 出口通径（mm） | 氮气缓冲罐 （m³） | 外形尺寸 （mm×mm） |
TQN10-97 | 10 | 0.33 | 15 | 15 | 0.1 | 1330×750 |
TQN20-97 | 20 | 0.67 | 25 | 15 | 0.2 | 1500×800 |
TQN30-97 | 30 | 1.00 | 25 | 15 | 0.2 | 1650×850 |
TQN40-97 | 40 | 1.32 | 25 | 25 | 0.2 | 1800×1000 |
TQN50-97 | 50 | 1.65 | 32 | 25 | 0.3 | 2000×1050 |
TQN60-97 | 60 | 1.98 | 32 | 25 | 0.3 | 2100×1100 |
TQN80-97 | 80 | 2.64 | 40 | 25 | 0.6 | 2250×1200 |
TQN100-97 | 100 | 3.30 | 40 | 32 | 0.6 | 2400×1300 |
TQN150-97 | 150 | 4.95 | 50 | 32 | 1.0 | 2900×1650 |
TQN200-97 | 200 | 6.60 | 50 | 32 | 1.0 | 3050×1800 |
TQN300-97 | 300 | 10.0 | 65 | 40 | 1.5 | 3300×2050 |
TQN400-97 | 400 | 13.2 | 65 | 4 | 2.0 | 3450×2150 |
TQN500-97 | 500 | 16.5 | 80 | 50 | 2.0 | 3800×2300 |
TQN600-97 | 600 | 19.8 | 80 | 50 | 2.0 | 4000×2400 |
TQN800-97 | 800 | 26.4 | 100 | 65 | 3.0 | 4250×2450 |
TQN1000-97 | 1000 | 33.0 | 100 | 65 | 4.0 | 4450×2600 |
TQN1500-97 | 1500 | 49.5 | 125 | 80 | 5.0 | 4700×2800 |
TQN2000-97 | 2000 | 66.0 | 150 | 100 | 6.0 | 5000×3000 |
TQN2500-97 | 2500 | 82.5 | 200 | 100 | 8.0 | 5250×3250 |
说明：以上表格所列数据以0.8Mpa（表压）原料压缩空气，环境温度40℃以下。一个大气压和80%相对湿度为设 计基准，产品规格如有变更恕不另行通知，以合同为准。 |
TQN--99型制氮机组 氮气纯度99% |
规格型号 | 氮气产量 （Nm³/h） | 耗气量 （Nm³/min） | 进口通径（mm） | 出口通径（mm） | 氮气缓冲罐 （m³） | 外形尺寸 （mm×mm） |
TQN10-99 | 10 | 0.38 | 15 | 15 | 0.1 | 1430×800 |
TQN20-99 | 20 | 0.75 | 25 | 15 | 0.2 | 1650×850 |
TQN30-99 | 30 | 1.14 | 25 | 15 | 0.2 | 1750×900 |
TQN40-99 | 40 | 1.52 | 25 | 25 | 0.3 | 1900×1050 |
TQN50-99 | 50 | 1.90 | 32 | 25 | 0.3 | 2150×1100 |
TQN60-99 | 60 | 2.28 | 32 | 25 | 0.6 | 2200×1160 |
TQN80-99 | 80 | 3.04 | 40 | 25 | 0.6 | 2350×1300 |
TQN100-99 | 100 | 3.80 | 40 | 32 | 0.6 | 2600×1350 |
TQN150-99 | 150 | 5.70 | 50 | 32 | 1.0 | 3200×1450 |
TQN200-99 | 200 | 7.60 | 50 | 32 | 1.0 | 3360×1600 |
TQN300-99 | 300 | 11.4 | 65 | 40 | 1.5 | 3600×2250 |
TQN400-99 | 400 | 15.2 | 65 | 40 | 2.0 | 3750×2350 |
TQN500-99 | 500 | 19.0 | 80 | 50 | 2.0 | 4100×2380 |
TQN600-99 | 600 | 22.8 | 80 | 50 | 2.0 | 4250×2450 |
TQN800-99 | 800 | 30.4 | 100 | 65 | 3.0 | 4450×2550 |
TQN1000-99 | 1000 | 38.0 | 100 | 65 | 4.0 | 5000×2750 |
TQN1500-99 | 1500 | 57.0 | 125 | 80 | 5.0 | 5100×3000 |
TQN2000-99 | 2000 | 76.0 | 150 | 100 | 6.0 | 5300×3250 |
TQN2500-99 | 2500 | 95.0 | 200 | 100 | 8.0 | 5650×3500 |
说明：以上表格所列数据以0.8Mpa（表压）原料压缩空气，环境温度40℃以下。一个大气压和80%相对湿度为设 计基准，产品规格如有变更恕不另行通知，以合同为准。 |
TQN--295型制氮机组 氮气纯度99.5% |
规格型号 | 氮气产量 （Nm³/h） | 耗气量 （Nm³/min） | 进口通径（mm） | 出口通径（mm） | 氮气缓冲罐 （m³） | 外形尺寸 （mm×mm） |
TQN10-295 | 10 | 0.43 | 15 | 15 | 0.1 | 1450×830 |
TQN20-295 | 20 | 0.85 | 25 | 15 | 0.2 | 1680×860 |
TQN30-295 | 30 | 1.28 | 25 | 15 | 0.2 | 1800×920 |
TQN40-295 | 40 | 1.72 | 25 | 25 | 0.3 | 1950×1100 |
TQN50-295 | 50 | 2.15 | 32 | 25 | 0.3 | 2200×1200 |
TQN60-295 | 60 | 2.58 | 32 | 25 | 0.6 | 2300×1200 |
TQN80-295 | 80 | 3.44 | 40 | 25 | 0.6 | 2380×1300 |
TQN100-295 | 100 | 4.28 | 40 | 32 | 0.6 | 2700×1450 |
TQN150-295 | 150 | 6.45 | 50 | 32 | 1.0 | 3050×1550 |
TQN200-295 | 200 | 8.56 | 50 | 32 | 1.5 | 3450×1800 |
TQN300-295 | 300 | 12.9 | 65 | 40 | 2.0 | 3700×2050 |
TQN400-295 | 400 | 17.5 | 65 | 40 | 2.5 | 3850×2450 |
TQN500-295 | 500 | 21.8 | 80 | 50 | 3.0 | 4180×2550 |
TQN600-295 | 600 | 26.0 | 80 | 50 | 3.0 | 4350×2650 |
TQN800-295 | 800 | 34.6 | 100 | 65 | 4.0 | 4650×2750 |
TQN1000-295 | 1000 | 43.5 | 100 | 65 | 6.0 | 5150×2850 |
TQN1500-295 | 1500 | 64.8 | 125 | 80 | 8.0 | 5200×3200 |
TQN2000-295 | 2000 | 86.0 | 150 | 100 | 8.0 | 5500×3500 |
TQN2500-295 | 2500 | 108.0 | 200 | 100 | 10.0 | 5800×3800 |
说明：以上表格所列数据以0.8Mpa（表压）原料压缩空气，环境温度40℃以下。一个大气压和80%相对湿度为设 计基准，产品规格如有变更恕不另行通知，以合同为准。 |
TQN--39型制氮机组 氮气纯度99.9% |
规格型号 | 氮气产量 （Nm³/h） | 耗气量 （Nm³/min） | 进口通径（mm） | 出口通径（mm） | 氮气缓冲罐 （m³） | 外形尺寸 （mm×mm） |
TQN10-39 | 10 | 0.52 | 15 | 15 | 0.1 | 1650×1050 |
TQN20-39 | 20 | 1.03 | 25 | 15 | 0.2 | 1850×1100 |
TQN30-39 | 30 | 1.55 | 25 | 15 | 0.2 | 1950×1200 |
TQN40-39 | 40 | 2.08 | 25 | 25 | 0.3 | 2100×1250 |
TQN50-39 | 50 | 2.62 | 32 | 25 | 0.6 | 2250×1350 |
TQN60-39 | 60 | 3.12 | 32 | 25 | 0.6 | 2350×1380 |
TQN80-39 | 80 | 4.16 | 40 | 25 | 1.0 | 2550×1500 |
TQN100-39 | 100 | 5.25 | 40 | 32 | 1.0 | 2750×1650 |
TQN150-39 | 150 | 7.86 | 50 | 32 | 1.5 | 3200×1850 |
TQN200-39 | 200 | 10.4 | 50 | 32 | 2.0 | 3400×2100 |
TQN300-39 | 300 | 15.6 | 65 | 40 | 2.5 | 3750×2250 |
TQN400-39 | 400 | 21.0 | 80 | 50 | 3.0 | 4100×2550 |
TQN500-39 | 500 | 26.3 | 80 | 50 | 4.0 | 4300×2750 |
TQN600-39 | 600 | 31.3 | 100 | 65 | 4.0 | 4550×2750 |
TQN800-39 | 800 | 41.8 | 125 | 65 | 5.0 | 5250×3050 |
TQN1000-39 | 1000 | 52.6 | 125 | 65 | 6.0 | 5350×3250 |
TQN1500-39 | 1500 | 78.5 | 150 | 80 | 8.0 | 5600×3500 |
TQN2000-39 | 2000 | 105.0 | 150 | 100 | 10.0 | 6500×3750 |
说明：以上表格所列数据以0.8Mpa（表压）原料压缩空气，环境温度40℃以下。一个大气压和80%相对湿度为设 计基准，产品规格如有变更恕不另行通知，以合同为准。 |
TQN--49型制氮机组 氮气纯度99.99% |
规格型号 | 氮气产量 （Nm³/h） | 耗气量 （Nm³/min） | 进口通径（mm） | 出口通径（mm） | 氮气缓冲罐 （m³） | 外形尺寸 （mm×mm） |
TQN5-49 | 5 | 0.38 | 15 | 15 | 0.2 | 1550×1050 |
TQN10-49 | 10 | 0.73 | 15 | 15 | 0.2 | 1850×1100 |
TQN20-49 | 20 | 1.48 | 25 | 15 | 0.3 | 2100×1250 |
TQN30-49 | 30 | 2.20 | 32 | 25 | 0.3 | 2350×1450 |
TQN40-49 | 40 | 2.95 | 40 | 25 | 0.6 | 2400×1550 |
TQN50-49 | 50 | 3.68 | 40 | 25 | 0.6 | 2550×1620 |
TQN60-49 | 60 | 4.40 | 50 | 25 | 1.0 | 2600×1750 |
TQN80-49 | 80 | 5.86 | 50 | 25 | 1.0 | 2850×1900 |
TQN100-49 | 100 | 7.35 | 65 | 32 | 1.5 | 2850×2050 |
TQN150-49 | 150 | 11.0 | 65 | 40 | 2.0 | 3000×2250 |
TQN200-49 | 200 | 15.2 | 80 | 50 | 2.0 | 3550×2300 |
TQN300-49 | 300 | 22.6 | 100 | 50 | 3.0 | 3850×2550 |
TQN400-49 | 400 | 29.8 | 100 | 65 | 4.0 | 4550×3250 |
TQN500-49 | 500 | 40.0 | 125 | 65 | 5.0 | 4850×3550 |
TQN600-49 | 600 | 44.6 | 125 | 80 | 5.0 | 5250×3650 |
TQN800-49 | 800 | 59.3 | 150 | 80 | 6.0 | 5550×3800 |
TQN1000-49 | 1000 | 74.8 | 150 | 100 | 6.0 | 5800×3950 |
说明：以上表格所列数据以0.8Mpa（表压）原料压缩空气，环境温度40℃以下。一个大气压和80%相对湿度为设 计基准，产品规格如有变更恕不另行通知，以合同为准。 |
TQN--59型制氮机组 氮气纯度99.999% |
规格型号 | 氮气产量 （Nm³/h） | 耗气量 （Nm³/min） | 进口通径（mm） | 出口通径（mm） | 氮气缓冲罐 （m³） | 外形尺寸 （mm×mm） |
TQN5-59 | 5 | 0.63 | 15 | 15 | 0.2 | 1650×1150 |
TQN10-59 | 10 | 1.30 | 25 | 15 | 0.3 | 1950×1200 |
TQN20-59 | 20 | 2.65 | 40 | 15 | 0.6 | 2200×1350 |
TQN30-59 | 30 | 4.10 | 40 | 25 | 1.0 | 2450×1550 |
TQN40-59 | 40 | 5.35 | 50 | 25 | 1.0 | 2500×1650 |
TQN50-59 | 50 | 6.50 | 50 | 25 | 1.0 | 2650×1720 |
TQN60-59 | 60 | 8.10 | 50 | 32 | 1.5 | 2700×1850 |
TQN80-59 | 80 | 10.6 | 65 | 40 | 1.5 | 2950×2000 |
TQN100-59 | 100 | 13.3 | 65 | 40 | 2.0 | 2950×2150 |
TQN150-59 | 150 | 19.5 | 80 | 50 | 2.5 | 3100×2300 |
TQN200-59 | 200 | 25.8 | 100 | 50 | 3.0 | 3600×2400 |
TQN300-59 | 300 | 38.0 | 125 | 50 | 4.0 | 3900×2600 |
TQN400-59 | 400 | 48.5 | 125 | 65 | 5.0 | 4600×3200 |
TQN500-59 | 500 | 61.0 | 125 | 65 | 5.0 | 4900×3600 |
TQN600-49 | 600 | 72.8 | 150 | 80 | 6.0 | 5300×3700 |
说明：以上表格所列数据以0.8Mpa（表压）原料压缩空气，环境温度40℃以下。一个大气压和80%相对湿度为设 计基准，产品规格如有变更恕不另行通知，以合同为准。 |
