變壓吸附制氮機(jī)操作規(guī)程

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1、第一章總述一、制氮機(jī)原理簡(jiǎn)介變壓吸附法（簡(jiǎn)稱PSA）是一種新的氣體分離技術(shù)，其原理是利用分子篩對(duì)不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開(kāi)。變壓吸附（PSA）制氮機(jī)是一種新型高科技設(shè)備,它具有設(shè)備成本低，體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、運(yùn)行費(fèi)用小、現(xiàn)場(chǎng)制氮快捷、開(kāi)關(guān)方便、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),。本廠生產(chǎn)的PSA空分制氮設(shè)備廣泛運(yùn)用于石油化工、電爐煉鋼、玻璃生產(chǎn)、造紙等行業(yè)和領(lǐng)域，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，深受廣大用戶的青睞。三、制氮工作原理：1、變壓吸附制氮機(jī)是以碳分子篩為吸附劑，利用加壓吸附，降壓解吸的原理從空氣中吸附

2、和釋放氧氣，從而分離出氮?dú)獾淖詣?dòng)化設(shè)備。碳分子篩是一種經(jīng)過(guò)特殊的孔型處理工藝加工而成的，表面和內(nèi)部布滿微孔的柱形顆粒狀吸附劑.其孔型分布特性使其能夠?qū)崿F(xiàn)O2、N2的動(dòng)力學(xué)分離。碳分子篩對(duì)O2、N2的分離作用是基于這兩種氣體的動(dòng)力學(xué)直徑的微小差別，O2分子在碳分子篩的微孔中有較快的擴(kuò)散速率，N2分子擴(kuò)散速率較慢。壓縮空氣中的水和CO2的擴(kuò)散同氧相差不大，而氬擴(kuò)散較慢。最終從吸附塔富集出來(lái)的是N2。變壓吸附制氮正是利用碳分子篩的選擇吸附特性，采用加壓吸附，減壓解吸的循環(huán)周期，使壓縮空氣交替進(jìn)入吸附塔（也可以單塔完成）來(lái)實(shí)現(xiàn)空

3、氣分離，從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氮?dú)?。四、制氮基本工藝流程：制氮機(jī)基本工藝流程示意圖空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后，經(jīng)過(guò)除塵、除油、干燥后，進(jìn)入空氣儲(chǔ)罐，經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)氣閥、左吸進(jìn)氣閥進(jìn)入左吸附塔，塔壓力升高，壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附，未吸附的氮?dú)獯┻^(guò)吸附床，經(jīng)過(guò)左吸出氣閥、氮?dú)猱a(chǎn)氣閥進(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐，這個(gè)過(guò)程稱之為左吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。左吸過(guò)程結(jié)束后，左吸附塔與右吸附塔通過(guò)中間均壓閥連通，使兩塔壓力達(dá)到均衡，這個(gè)過(guò)程稱之為均壓，持續(xù)時(shí)間為2~3秒。均壓結(jié)束后，壓縮空氣經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)氣閥、右吸進(jìn)氣閥進(jìn)入右吸附塔，壓縮空氣中的氧分子被碳

4、分子篩吸附，富集的氮?dú)饨?jīng)過(guò)右吸出氣閥、氮?dú)猱a(chǎn)氣閥進(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐，這個(gè)過(guò)程稱之為右吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。同時(shí)左吸附塔中碳分子篩吸附的氧氣通過(guò)左排氣閥降壓釋放回大氣當(dāng)中，此過(guò)程稱之為解吸。反之左塔吸附時(shí)右塔同時(shí)也在解吸。為使分子篩中降壓釋放出的氧氣完全排放到大氣中，氮?dú)馔ㄟ^(guò)一個(gè)常開(kāi)的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔，把塔內(nèi)的氧氣吹出吸附塔。這個(gè)過(guò)程稱之為反吹，它與解吸是同時(shí)進(jìn)行的。右吸結(jié)束后，進(jìn)入均壓過(guò)程，再切換到左吸過(guò)程，一直循環(huán)進(jìn)行下去。制氮機(jī)的工作流程是由可編程控制器控制九個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥，再由電磁閥分別控制九個(gè)氣動(dòng)管道閥

5、的開(kāi)、閉來(lái)完成的。三個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥分別控制左吸、均壓、右吸狀態(tài)。左吸、均壓、右吸的時(shí)間流程已經(jīng)存儲(chǔ)在可編程控制器中，在斷電狀態(tài)下，三個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥的先導(dǎo)氣都接通氣動(dòng)管道閥的關(guān)閉口。當(dāng)流程處于左吸狀態(tài)時(shí)，控制左吸的電磁閥通電，先導(dǎo)氣接通左吸進(jìn)氣閥、左吸產(chǎn)氣閥、右排氣閥開(kāi)啟口，使得這三個(gè)閥門打開(kāi)，完成左吸過(guò)程，同時(shí)右吸附塔解吸。當(dāng)流程處于均壓狀態(tài)時(shí)，控制均壓的電磁閥通電，其它閥關(guān)閉；先導(dǎo)氣接通均壓閥開(kāi)啟口，使得這兩個(gè)閥門打開(kāi)，完成均壓過(guò)程。當(dāng)流程處于右吸狀態(tài)時(shí)，控制右吸的電磁閥通電，先導(dǎo)氣接通右吸進(jìn)氣閥、右吸產(chǎn)氣

6、閥、左排氣閥開(kāi)啟口，使得這三個(gè)閥門打開(kāi)，完成右吸過(guò)程，同時(shí)左吸附塔解吸。每段流程中，除應(yīng)該打開(kāi)的閥門外，其它閥門都應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。四、制氮系統(tǒng)設(shè)備制造普通純度氮?dú)猓ǖ獨(dú)饧兌?5%～99.9%），PSA制氮系統(tǒng)由下列設(shè)備組成：（根據(jù)不同用戶要求，具體組成可能有所變化）空壓機(jī)?壓縮空氣預(yù)處理設(shè)備?制氮主機(jī)?氮?dú)夂笃趦艋幚?氮?dú)鈨?chǔ)罐或用氣點(diǎn)1、空氣壓縮機(jī)空壓機(jī)的排氣量根據(jù)制氮機(jī)的規(guī)格而定。一般為了不使空壓機(jī)一直滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，有一定的卸載時(shí)間，有利于空壓機(jī)長(zhǎng)期有效使用，在選擇空壓機(jī)的排氣量時(shí)，螺桿空壓機(jī)的排氣量一般要比制氮機(jī)要求

7、的氣量大10~15%，活塞空壓機(jī)一般要比要求的排氣量大20~25%?？諌簷C(jī)的額定排氣壓力最好選擇為0.8~1.0Mpa（最少要≥0.7Mpa），排氣壓力過(guò)高、過(guò)低均不好。對(duì)于地處海拔高度≥1000m的地方，選擇空壓機(jī)時(shí)要考慮大氣壓力，請(qǐng)咨詢空壓機(jī)供貨商或咨詢我公司?？諌簷C(jī)排出的壓縮空氣中含油量必須≤10ppmw/w，最好使用無(wú)油空壓機(jī)。PFN制氮系統(tǒng)中設(shè)備主要電力消耗就是空壓機(jī)的功率消耗。(維護(hù)與保養(yǎng)參照參照制氮機(jī)凈化系統(tǒng))2、壓縮空氣預(yù)處理設(shè)備因?yàn)橹频鳈C(jī)中碳分子篩對(duì)壓縮空氣的品質(zhì)要求很高，而壓縮空氣中氣體溫度高，又含

8、有大量的水分和一定的粉塵、油霧，所以在壓縮空氣進(jìn)入制氮主機(jī)前必須進(jìn)行降溫、除水、除油、除塵等處理，此部分設(shè)備主要就是為了此目的。對(duì)壓縮空氣的凈化處理至關(guān)重要，這一點(diǎn)請(qǐng)用戶千萬(wàn)不要忽視！因?yàn)閴嚎s空氣凈化處理的好壞直接關(guān)系到碳分子篩的使用壽命，從而直接關(guān)系制氮機(jī)的長(zhǎng)期有效使用。一旦碳分子篩油“中毒”或水“中毒”，制氮機(jī)將