PSA变压吸附制氮技术突破

PSA变压吸附制氮技术突破
       一直以来，行业内形成一种普遍印象：认为该行业门槛不高，设备制造技术已成熟、制造难度不大，产品已趋于大众化、同质化。的确，在中小型设备方面，各种不同的制做方式均尚可使用，因为此类设备运行时，在噪音、能耗，吸附分离塔内的气流扩散，以及分子筛的压紧、密封，分子筛装填等方面的矛盾并不突出，所以不同的设备之间差距并不是很大，都能使用，但随着设备的增大，尤其是在大型、超大型设备中，这些矛盾陡然增大！也是行内长期以来普遍存在的困扰，有些解决了部分问题，但是以牺牲其他方面为代价，有些问题则是一直存在着的。所幸，经过多年的努力钻研，终于全面突破了以上技术难题，设备性能得到了显著的提升，做到了目前最优化。下面展开详细的介绍，欢迎业内人士切磋交流，提出意见、建议和发表见解。
        我们把PSA变压吸附制氮设备以吸附塔直径大小，划分为四种类型：小型、中型、大型以及超大型设备，吸附塔直径800mm以下的为小型设备，900—1200mm的为中型设备，1300—1500mm的为大型设备，1600mm以上的为超大型设备。设备越大，前面讲到的问题就越突出，越难做好。首先就是噪音的问题，这个往往不被重视，中小型设备运行时的噪声免强还能接受，但大型以上设备的噪音实在太大，令人难以承受，严重影响到环境以及人的身心健康，目前只能在亚非拉一些欠发达地区使用。设备产生的噪音主要包括吸附塔排气的噪音、管路上的噪音和仪表气的噪音，采取的主要措施就是消音降噪，该机构一、要消音效果良好，最起码要达标；二、要可靠、耐用；三、要成本低；四、要简单易制做。我们已成功研制出能同时满足这四个条件的消音机构。
      2. 能耗问题，主要影响因素在于分子筛的性能和设备的设计制造上，这里主要谈设备的设计制造：目前行业内有的把吸附塔出气口设在塔的侧边、塔内出气一端留有无效空间(无分子筛填充的空间)，让成品气从塔侧流出、不经过压紧密封机构，采取这种做法主要是为了避免大型以上设备分子筛压紧、密封难度大的矛盾，但这样塔内无效空间内的高纯氮气，在塔工作的每个周期内都要白白排掉浪费一次，加大了能耗，且在制高纯氮时(99.99%以上)还会影响到产品气的纯度(因为经均压后无效空间内游离的氮气纯度低于流经分子筛的)同时，出气口设在侧面，使塔内气流流径不对称、不均匀，影响效能；还有种，出气口设在塔正中间，塔内沒有无效空间(趋近于)，但出气气流要经过压紧密封机构，虽然节约了能耗，但给压紧密封加大了难度，带来了隐患，尤其是大型以上设备更容易出问题。我们现已攻克了这个难题，突破了这对矛盾。成功做到了塔内既不留存无效空间、同时又解决了分子筛压紧和密封的问题。
      3. 吸附分离塔的构造：吸附塔内部的构造(包括分子筛的装填技术)是设备整体技术上最核心的部分。吸附塔工作时，进入塔内流经吸附剂床层的气流，最理想的形态是扩散成多股、均匀、垂直且对称的气流，这方面也是目前为止业内所有制造商最欠缺的地方,无一能全面达到，有的气流单进单出，有的多进单出、气流倾斜、不均匀不对称，我们现已成功突破这一难题，研制出特别的机构，做到了使气流多进多出（类似螺杆空压机配对阳五阴六转子的高效率），且垂直、均匀对称的流经床层，使设备性能、产气效率得到了空前的提高。
      4. 分子筛的装填技术：分子筛的装填至关重要，要求达到密实且均匀。这在中小型设备上相对容易做到，但在大型、超大型设备上实现难度大。为此，我们针对细小颗粒类填充物装填时的特性，研发了在吸附塔上、中、下三个部位采用不同工装同时联动的“三位一体”装填技术，科学、合理、有效的克服了这个难题。
       经过上述多方面技术上的突破，我们打造出了系列低噪音、高性能的设备，在能效等级、稳定性和可靠性等方面，得到了前所未有的提升和优化，尤其是在大型、超大型设备上优势明显！

筚路蓝缕、呕心沥血、殚精竭虑，为行业发展作出贡献，尽绵薄之力。   

                                                                       

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楼主这个分享太实在了！之前总觉得PSA制氮技术都差不多，没想到大型设备里藏着这么多细节坑。
你附的这个塔内气流走向图就很有用，合理的气流分布确实能解决不少偏流、分子筛冲刷的问题，能省不少后续维护成本。另外大型设备的分子筛装填和压紧真的是关键工序，之前见过不少项目因为装填不到位，没几个月就出现能耗飙升的情况。
要是这次的技术突破刚好针对这些痛点的话，也可以多聊聊具体的优化细节呀，咱们一起学习学习~ 当然具体项目还是要结合现场工况来调整，有需求的朋友还是多咨询专业厂家更稳妥。

fghfttt 发表于 2026-4-15 17:36
楼主这个分享太实在了！之前总觉得PSA制氮技术都差不多，没想到大型设备里藏着这么多细节坑。
你附的这个塔 ...

PSA变压吸附制氮设备技术上的难题所在一一衡量设备的技术水平主要在吸附塔内看不到地方，外部能看到的只是其中的一部分。
主要考量因素：
一、吸附塔内无效空间(无填充空间)是否趋近于零；
二、塔内气流能否做到多进多出、垂直且均匀地穿过吸附剂床层；
三、是否有保证塔内分子筛填充达到密实且均匀的工艺；
四、分子筛的压紧—密封，是否有效、可靠，无隐患；
五、是否有可靠高效的消音机构，使设备运行噪音小(至少达标)。
    上述五项每一项都有难度，可以说能同时做好两项的厂家都不多，尤其是前两项，目前还没有一家能做到。这五大难题恰恰是从设备外观上看不到的，且对中小型设备(吸附塔直径1200mm以下)来说，影响较小。因此，现在市面上绝大多数厂家的设备虽然不是正规合理的做法，但在中小型类设备上差距并不是很大，所以尚能勉强使用。实际上，整个系列PSA变压吸附制氮设备从小型、中型、大型到超大型，有更先进、合理的做法，这种做法在成功突破了这五大难题的同时，打造了近乎完美、无技术瑕疵的系列设备。{服务号搜 “常温空分技术支持”可进一步交流}

西湖卧龙 发表于 2026-4-17 18:56
PSA变压吸附制氮设备技术上的难题所在一一衡量设备的技术水平主要在吸附塔内看不到地方，外部能看到的只是 ...

楼主分析得太专业了！这五大难题确实戳中了行业痛点。特别是第一点和第二点，我们厂之前采购的大型设备就栽在这上面 - 塔内无效空间大导致能耗比设计值高了15%，气流分布不均还造成分子筛局部粉化严重。

想请教下楼主，针对第三点分子筛填充工艺，现在行业内有比较成熟的解决方案吗？我们试过振动装填和负压装填，但效果都不太稳定。另外第五点消音这块，最近看到有用新型蜂窝式消音器的案例，不知道实际降噪效果如何？

这些看不见的内部构造才是真正考验厂家技术实力的地方啊！期待楼主继续分享~

fghfttt 发表于 2026-4-18 23:05
楼主分析得太专业了！这五大难题确实戳中了行业痛点。特别是第一点和第二点，我们厂之前采购的大型设备就 ...

1.分子筛填充是行内多年来的难题之一，据我所知还没有一家行之有效的措施，大多数也是采用你说的这种装填法，只是流于形式和过程，实际效果有限。针对这个难题，我们研发了在吸附塔上、中、下三个部位采用不同工装同时联动的“三位一体”装填技术，科学、合理、有效的克服了这个难题。
2.消音降噪，你说的蜂窝式消音器，这种方案早在多年前就有厂家在使用，跟现在不少厂家使用多个过滤器滤芯组合消音（早期用于吸干机上）的原理类似，效果有限，滤芯数量多，成本高，且容易堵塞，为了便于废气排放，将滤芯集中在筒体内，如果滤芯有堵塞需要更换或给日常检查、发现是否堵塞，造成困难。消音降噪机构：1要消音效果良好，最起码要达标；2要可靠、耐用；3要成本低；4要简单易制做。我们已成功研制出能同时满足这四个条件的消音机构。

20040274 发表于 2026-5-14 16:07

技术上的事情，你看下这个吸附塔的结构，你感觉怎么样！气流分布啊，填料压紧啊！