5立方制氮機是根據變壓吸附原理，采用高品質的碳分子篩作為吸附劑，在一定的壓力下，從空氣中制取氮氣。經過純化干燥的壓縮空氣，在吸附器中進行加壓吸附、減壓脫附。由于空氣動力學效應，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大于氮，氧被碳分子篩優先吸附，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。然后經減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質，實現再生。一般在系統中設置兩個吸附塔，一塔吸附產氮，另一塔脫附再生，通過PLC程序控制器控制氣動閥的啟閉，使兩塔交替循環，以實現連續生產高品質氮氣之目的。整套系統由以下部件組成：壓縮空氣凈化組件、空氣儲罐、氧氮分離裝置、氮氣緩沖罐。

      1、5立方制氮機壓縮空氣凈化組件

      空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)機提(ti)供的(de)(de)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)首先(xian)(xian)通入(ru)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)凈(jing)化組(zu)件(jian)中，壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)先(xian)(xian)由管道過濾(lv)器除去大(da)部分(fen)的(de)(de)油(you)、水、塵，再經(jing)冷(leng)凍干燥(zao)機進一步除水、精過濾(lv)器除油(you)、除塵，并(bing)由在(zai)緊隨其后的(de)(de)超精過濾(lv)器進行(xing)深度(du)凈(jing)化。根據系統工況，天奧空(kong)分(fen)氣(qi)(qi)(qi)體特別(bie)設(she)計了一套壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)除油(you)器，用(yong)來防止(zhi)可能(neng)出現(xian)的(de)(de)微量油(you)滲透，為碳分(fen)子篩提(ti)供充分(fen)保護。設(she)計嚴謹(jin)的(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)凈(jing)化組(zu)件(jian)確保了碳分(fen)子篩的(de)(de)使用(yong)壽命。經(jing)本組(zu)件(jian)處理后的(de)(de)潔凈(jing)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)可用(yong)于儀表空(kong)氣(qi)(qi)(qi)。

      2、空氣儲罐(guan)

      空氣(qi)(qi)儲罐的作(zuo)用是：降低氣(qi)(qi)流脈動(dong)，起(qi)緩沖作(zuo)用；從而減(jian)小系統壓(ya)(ya)(ya)(ya)力波動(dong)，使(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)平穩(wen)地通過壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)凈(jing)化(hua)組件，以便充分除去油水雜(za)質(zhi)，減(jian)輕后續PSA氧氮分離(li)裝置的負荷。同時(shi)(shi)，在吸附塔(ta)進行工作(zuo)切換時(shi)(shi)，它(ta)也為PSA氧氮分離(li)裝置提(ti)供短時(shi)(shi)間內迅(xun)速升壓(ya)(ya)(ya)(ya)所需的大量(liang)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)，使(shi)吸附塔(ta)內壓(ya)(ya)(ya)(ya)力很快上升到工作(zuo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力，保證了設(she)備可靠穩(wen)定的運行。

      3、氧氮分離裝(zhuang)置

      裝有(you)碳(tan)分(fen)(fen)(fen)子篩的(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)塔(ta)共(gong)有(you)A、B兩只。當潔凈的(de)壓縮(suo)(suo)空(kong)氣進(jin)入(ru)A塔(ta)入(ru)口端經碳(tan)分(fen)(fen)(fen)子篩向出(chu)口端流動(dong)時，O2、CO2和H2O被其吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)，產(chan)(chan)品氮(dan)(dan)氣由(you)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)塔(ta)出(chu)口端流出(chu)。經一段(duan)時間后(hou)，A塔(ta)內的(de)碳(tan)分(fen)(fen)(fen)子篩吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)飽(bao)和。這(zhe)時，A塔(ta)自動(dong)停止吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)，壓縮(suo)(suo)空(kong)氣流入(ru)B塔(ta)進(jin)行(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)氧(yang)產(chan)(chan)氮(dan)(dan)，對并A塔(ta)分(fen)(fen)(fen)子篩進(jin)行(xing)(xing)再生。分(fen)(fen)(fen)子篩的(de)再生是通過(guo)將吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)塔(ta)迅速下(xia)降至(zhi)常壓脫除已(yi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)O2、CO2和H2O來(lai)實現的(de)。兩塔(ta)交替進(jin)行(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)和再生，完成(cheng)氧(yang)氮(dan)(dan)分(fen)(fen)(fen)離，連續(xu)輸出(chu)氮(dan)(dan)氣。上述過(guo)程均由(you)可編程序(xu)控制器(qi)（PLC）來(lai)控制。當出(chu)氣端氮(dan)(dan)氣純(chun)度大小設定值時，PLC程序(xu)作(zuo)用，自動(dong)放空(kong)閥門(men)打開，將不(bu)合格氮(dan)(dan)氣自動(dong)放空(kong)，確保不(bu)合格氮(dan)(dan)氣不(bu)流向用氣點。氣體(ti)放空(kong)時利(li)用消音器(qi)消聲使噪聲小于75dBA。

      4、氮氣緩沖罐

氮(dan)(dan)氣(qi)緩沖罐用(yong)(yong)于(yu)均衡從氮(dan)(dan)氧分離系統分離出來的(de)氮(dan)(dan)氣(qi)的(de)壓力和純度，保證連續供給氮(dan)(dan)氣(qi)穩定。同(tong)時(shi)，在吸(xi)(xi)附塔進行(xing)工(gong)作(zuo)切換后，它(ta)將本身的(de)部分氣(qi)體(ti)回充(chong)吸(xi)(xi)附塔，一(yi)方面幫助吸(xi)(xi)附塔升壓，另外也起到保護(hu)床層的(de)作(zuo)用(yong)(yong)，在設(she)備工(gong)作(zuo)過程中(zhong)起到極重要的(de)工(gong)藝輔助作(zuo)用(yong)(yong)。