1.设计特点

1)吸附塔的合理高径比

为保证压缩空气体在吸附塔内的均匀分布和压缩空气体的均匀流量，保证吸附塔内的压力梯度和纯度梯度，保证最终的氮气指标，提高分子筛的利用率。

2)吸附塔结构

a)气流分布:

使压缩空气体无死角地充分通过分子筛，提高分子筛的利用率，特别是制备高纯氮气时，其自身要点

分筛回收率很低，因此分子筛的利用率尤为重要。

b)蝴蝶头:

由于氮气发生器每分钟需要放空一次，如果使用蝶式头，吸附塔内会形成微小的上下空腔，这样每次都可以放

空消耗压缩空气体较少，减少了压缩空气体的消耗，提高了空气体压缩机的利用率，降低了能耗，并利用了蝶式

V型头的空腔可以改善气流的分布，进一步提高分子筛的利用率和产气率。

c)内部处理:

内部制作完成后，内壁喷丸，内表面涂环氧树脂，保证储罐出来的气体干净。其他的

此外，减少了储罐本身的腐蚀。

3)制氮过程的科学控制

氮气发生器工艺

氮气发生器的工作流程主要包括吸附、再生、均压、反冲和增压五个过程。

中压吸附:

由于碳分子筛表面的孔径与氧分子的直径几乎相同，在中压下，碳分子筛会选择性吸附压缩空气体中的氧，而不会吸附氮，因此氮从吸附塔顶流出，从而实现制氮。

大气再生:

在快速释放空的情况下，碳分子筛会释放出吸附的氧气，这样分子筛就可以再生，以备下次使用。

双塔均衡:

吸附塔工作结束后，在两秒钟内，工作结束后的塔内气体吹向准备工作的吸附塔

样品减少了升压时间，减少了压缩空气体的量，同时吸附塔内的压力变化小，减少了分子筛的侵蚀和压力

疲劳程度，增加产气。

反冲洗冲洗:

工作塔内会有少量氮气通过截止阀冲洗排出空塔，以驱除分子筛内未排出空的多余氧气。

再生塔的分子筛可以更充分地再生。

德国技术，高科技原创工艺:

氮气增压:

由阀门组合控制，利用氮气缓冲罐中的氮气向待工作的塔内补充氮气，使吸附塔内压力迅速上升，同时可在短时间内生产出符合要求的氮气，减少压缩空气体的消耗

优质氮气发生器采用的特殊工艺包括:

a、上对上均压、中对下均压、不等电位交叉、二次均压

b结合二次均压，采用二次放电空

充分利用纯氮气，用氮气反吹增压

这是为了充分考虑分子筛的利用率和吸附深度，减少压缩空气体的排放，节约能耗。

2.苏州高普制氮系统的设计优势

该氮气发生器由两个吸附塔、空气体缓冲罐、氮气缓冲罐和控制系统组成。

一般厂家没有空气体缓冲罐和氮气缓冲罐，而是直接用空气体储罐和氮气储罐代替。这是缺乏科学性和合理性的。空气体缓冲罐和氮气缓冲罐的需求由变压吸附制氮装置的特点和空气体缓冲罐和氮气缓冲罐的功能决定。

我公司在设计氮气发生器时，充分考虑了变压吸附氮气发生器的特点。除两个吸附塔外，还分别配备了空气体缓冲罐和氮气缓冲罐。下面分别介绍:

2.1空气体缓冲罐必要性说明

作用:保持供气压力稳定

必要性:

氮气发生器的吸附塔每分钟切换一次，每次切换的升压时间只有1-2秒，这意味着瞬时耗气量非常大。

如果压缩空气体直接进入氮气发生器，没有缓冲罐的缓冲作用，氮气发生器前级的空气体净化系统无法瞬间处理大量压缩空气体。结果，大量含有水和油的压缩空气体直接进入氮气发生器，这将不可避免地使分子筛中毒

2.2、氮气缓冲罐的必要性

一般厂家会在制氮机后用储氮罐代替氮气缓冲罐，或者直接不配置储氮罐，但需要单独配置氮气缓冲罐。氮气发生器产生不同纯度的氮气混合物。在氮生产过程的开始和结束阶段，所生产的氮的纯度不如中间阶段生产的高。为了防止氮气纯度波动，我们配备了氮气缓冲罐，可以使氮气纯度输出处于稳定状态。

此外，根据变压吸附工艺的特点，需要快速均压、快速排放空和稳定的气体流量。

在制氮过程开始时，氮气缓冲罐将向待操作的吸附塔补充氮气，一方面可以减少压缩空气体的消耗，另一方面可以快速获得符合纯度要求的氮气。如果改用氮气储罐，一方面氮气储罐的压力会波动，另一方面也会影响氮气发生器的纯度和后期使用的气体。

2.3.专用活性炭过滤罐

根据变压吸附工艺的特点，配置活性炭过滤器的目的是过滤油雾，防止碳分子筛被污染甚至中毒。根据变压吸附制氮的工艺特点和活性炭过滤器的功能，我公司在活性炭过滤器的具体布置和结构设计上有别于其他厂家。

位置放置

高位制氮系统中的活性炭过滤器放置在气体缓冲罐前的三级过滤空之后，非常科学重要。如果放在空气体缓冲罐后面，氮气发生器前面，则不会被空气体缓冲罐缓冲，无法瞬间处理大量压缩的空气体。

结构设计

我公司的活性炭过滤器采用槽罐填充，使得活性炭的装载量远大于活性炭过滤器。这保证了活性炭对分子筛的保护作用。。在两塔切换的瞬间，大量的压缩空气体会通过活性炭过滤器。如果使用一般的活性炭过滤器，不能瞬间处理大气压缩空气体，因此未经处理的清洁压缩空含油雾气体会穿透过滤器进入吸附塔，从而污染碳分子筛，造成碳分子筛中毒失效。

分子筛的装填方式

分子筛的装填方式可以决定分子筛的装填密度。如果分子筛的填料不致密，分子筛颗粒之间会有空的空隙。特别是对于这种气体体积大的设备，空气流速和流量都很大。因此，在氮气发生器的压力变化过程中，分子筛颗粒之间的摩擦必然会造成一些致命的不良后果，从而导致分子筛粉化，最终影响分子筛的寿命和产气。此外，如果分子筛之间的空间隙较大，则在操作过程中，它们之间将填充压缩的空气体。两塔切换时，会释放大量压缩空气体空，增加能耗。

高普公司的分子筛装填采用“暴雪”法，利用专业的分子筛装填工具，使分子筛颗粒在一定的落差下，以几乎相同的速度均匀地装填到吸附塔内。采用这种方法，分子筛的装填密度可达650克/升以上，甚至可达670克/升，且装填紧密，可最大限度地减少工作过程中吸附塔内压力变化对分子筛的侵蚀。

一方面，分子筛的粉碎会大大降低分子筛的利用率，影响氮气发生器的产气率和氮气的纯度。另一方面，分子筛一旦严重粉化，粉尘进入管道，容易使阀门断裂，造成开度不良、关不严，最终会影响氮气发生器的正常运行和使用寿命。

本发明不仅解决了分子筛装填密度分层梯度的问题，还解决了防止装填过紧，造成吸附塔阻力过大，增加能耗的问题。