玻璃行业制氮机是专为玻璃生产场景设计的氮气制备设备,核心作用是提供高纯度氮气(通常≥99.9%,特殊工艺需 99.99% 以上),用于玻璃熔化、退火、镀膜等环节的保护与辅助,其工作原理基于 “气体分离技术”,主流类型为变压吸附式(PSA),具体流程如下:
一、核心技术:变压吸附(PSA)分离原理
玻璃行业制氮机以空气为原料,利用吸附剂(常用碳分子筛 CMS)对空气中氧气、氮气的 “吸附选择性差异” 和 “压力敏感特性”,通过加压吸附、减压解吸的循环过程,实现氮氧分离,具体逻辑:
吸附剂特性:碳分子筛对氧气的吸附能力远强于氮气,且压力越高,吸附效果越显著;压力降低时,吸附的氧气会被释放(解吸)。
循环分离:设备通过两个并联的吸附塔交替工作,一个塔加压吸附氧气,产出氮气;另一个塔减压解吸,再生吸附剂,确保连续产氮。
二、完整工作流程(以 PSA 型为例)
空气预处理阶段
原料空气经空压机压缩至 0.6~1.0MPa,进入前置过滤器,去除空气中的灰尘、油雾、水分(避免污染吸附剂,影响分离效果)。
预处理后的洁净空气进入冷却器降温,进一步脱水,确保空气露点达标(通常≤-20℃)。
加压吸附阶段
洁净压缩空气进入其中一个吸附塔,在压力作用下,碳分子筛优先吸附空气中的氧气(同时少量吸附二氧化碳、水汽),氮气因吸附能力弱,直接穿过吸附剂床层,成为 “粗制氮气”。
此阶段持续数分钟,直至吸附剂对氧气的吸附达到饱和。
氮气提纯与储存阶段
粗制氮气进入后置精滤器,去除微量杂质和水分,提纯为高纯度氮气(满足玻璃生产需求)。
提纯后的氮气一部分直接输送至玻璃生产线(如熔化炉、退火窑),另一部分储存于氮气储罐,保障供氮稳定。
减压解吸与再生阶段
当第一个吸附塔吸附饱和后,设备自动切换阀门,停止向该塔通入空气,同时降低塔内压力(至常压或负压)。
压力降低后,碳分子筛吸附的氧气、二氧化碳等杂质被解吸,随尾气排出,吸附剂恢复吸附能力,为下一轮吸附做准备。
两个吸附塔交替进行 “吸附 - 再生” 循环,实现连续、稳定产氮。
三、关键补充:适配玻璃行业的核心设计
产氮纯度可调:通过调节吸附时间、压力参数,可灵活控制氮气纯度(99.5%~99.999%),适配玻璃熔化(防氧化)、镀膜(保护膜层)、中空玻璃密封(防潮)等不同工艺需求。
供氮压力稳定:配备稳压装置,确保输出氮气压力波动≤±0.02MPa,避免因压力波动影响玻璃生产质量(如镀膜均匀性、退火效果)。
高效节能设计:吸附塔切换过程中,利用部分氮气对再生后的塔体进行 “均压”,减少能源损耗,贴合玻璃行业连续生产的节能需求。