玻璃行業制氮機是專為玻璃生產場景設計的氮氣制備設備,核心作用是提供高純度氮氣(通常≥99.9%,特殊工藝需 99.99% 以上),用于玻璃熔化、退火、鍍膜等環節的保護與輔助,其工作原理基于 “氣體分離技術”,主流類型為變壓吸附式(PSA),具體流程如下:
一、核心技術:變壓吸附(PSA)分離原理
玻璃行業制氮機以空氣為原料,利用吸附劑(常用碳分子篩 CMS)對空氣中氧氣、氮氣的 “吸附選擇性差異” 和 “壓力敏感特性”,通過加壓吸附、減壓解吸的循環過程,實現氮氧分離,具體邏輯:
吸附劑特性:碳分子篩對氧氣的吸附能力遠強于氮氣,且壓力越高,吸附效果越顯著;壓力降低時,吸附的氧氣會被釋放(解吸)。
循環分離:設備通過兩個并聯的吸附塔交替工作,一個塔加壓吸附氧氣,產出氮氣;另一個塔減壓解吸,再生吸附劑,確保連續產氮。
二、完整工作流程(以 PSA 型為例)
空氣預處理階段
原料空氣經空壓機壓縮至 0.6~1.0MPa,進入前置過濾器,去除空氣中的灰塵、油霧、水分(避免污染吸附劑,影響分離效果)。
預處理后的潔凈空氣進入冷卻器降溫,進一步脫水,確保空氣露點達標(通常≤-20℃)。
加壓吸附階段
潔凈壓縮空氣進入其中一個吸附塔,在壓力作用下,碳分子篩優先吸附空氣中的氧氣(同時少量吸附二氧化碳、水汽),氮氣因吸附能力弱,直接穿過吸附劑床層,成為 “粗制氮氣”。
此階段持續數分鐘,直至吸附劑對氧氣的吸附達到飽和。
氮氣提純與儲存階段
粗制氮氣進入后置精濾器,去除微量雜質和水分,提純為高純度氮氣(滿足玻璃生產需求)。
提純后的氮氣一部分直接輸送至玻璃生產線(如熔化爐、退火窯),另一部分儲存于氮氣儲罐,保障供氮穩定。
減壓解吸與再生階段
當第一個吸附塔吸附飽和后,設備自動切換閥門,停止向該塔通入空氣,同時降低塔內壓力(至常壓或負壓)。
壓力降低后,碳分子篩吸附的氧氣、二氧化碳等雜質被解吸,隨尾氣排出,吸附劑恢復吸附能力,為下一輪吸附做準備。
兩個吸附塔交替進行 “吸附 - 再生” 循環,實現連續、穩定產氮。
三、關鍵補充:適配玻璃行業的核心設計
產氮純度可調:通過調節吸附時間、壓力參數,可靈活控制氮氣純度(99.5%~99.999%),適配玻璃熔化(防氧化)、鍍膜(保護膜層)、中空玻璃密封(防潮)等不同工藝需求。
供氮壓力穩定:配備穩壓裝置,確保輸出氮氣壓力波動≤±0.02MPa,避免因壓力波動影響玻璃生產質量(如鍍膜均勻性、退火效果)。
高效節能設計:吸附塔切換過程中,利用部分氮氣對再生后的塔體進行 “均壓”,減少能源損耗,貼合玻璃行業連續生產的節能需求。