一、制氮机开机检查
1.1. 检查设备的气路系统的气密性。用空气冲压到0.8兆帕,在各管道连接处肥皂水涂抹检查无泄漏,待压力平衡后2小时压降不大于0.03兆帕(应排除分子筛吸附和气温变化的影响)。
1.2. 接通空压机、冷干机、制氮机的电源。检查设备的电气系统,仪表系统、接线有无松动、脱头现象;显示仪表及电器控制工作可靠,并且具有良好的安全性,机壳必须可靠接地。
1.3. 检查并打开空气缓冲罐进口阀门,关闭向系统供压缩空气的旁路阀门。
二、制氮机操作方法
2.1. 开机
2.1.1. 打开冷干机电源,预冷3-5分钟。
2.1.2. 空压机开启,压缩空气经冷干机和过滤器处理后进入空气储罐,各压力表指示逐渐上升。
2.1.3. 待空气缓冲罐压力升高至0.6兆帕后,打开控制柜上的电源开关启动变压吸附制氮机,即可进入正常的工作状态。
2.1.4. 待氮气储气罐压力达到0.6MPa后,然后缓慢打开放空阀,这时可观察到流量计浮子上升,调整氮气流量为用户要求流量。
2.1.5. 打开取样阀,调节流量为400ML/MIN,观察测氮气分析仪的氮含量指标,注意取样流量不要过大,尽量小些,压力为0.1-0.2,一般半小时后,进入稳定状态,调节氮气出口流量调节阀,可对氮气纯度进行一定调节。
2.1.6. 系统运行时注意观察制氮系统是否切换(可根据压力表的指示变化情况及工作流程动作指示确定)。
PSA制氮工作原理:变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂,利用加压吸附,解吸的原理从空气中吸附和释放氧气,从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种以煤为主要原料,经过研磨、氧化、成型、碳化并经过**的孔型处理工艺加工而成的,表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂,呈黑色,其孔型分布如下图所示:碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中,而不会排斥混合气(空气)中的任何一种气体。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别,O2分子的动力学直径较小,因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率,N2分子的动力学直径较大,因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大,而扩散较慢。终从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合碳分子筛对O2、N2的吸附特性可以用平衡吸附曲线和动态吸附曲线直观表现出由这两个吸附曲线可以看出,吸附压力的增加,可使O2、N2的吸附量同时增大,且O2的吸附量增加幅度要大一些。变压吸附周期短,O2、N2的吸附量远没有达到平衡(值),所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性,采用加压吸附,减压解吸的循环周期,使压缩空气交替进入吸附塔(也可以单塔完成)来实现空气分离,从而连续产出高纯度的产品氮气。
工艺流程
变压吸了会制氮装置工艺流程是用在常温下变压吸附法。变压吸附为无热源的吸附分离过程,碳分子筛对吸附组分(主要是氧分子)的吸附容量因其分压升高而增加,因其分压的下降而减少。这样,碳分子筛在加压时吸附,减压时解吸,放出被吸附的部分,使碳分子筛**,形成循环操作。
变压吸附过程,循环过程包括:吸附、均压、、释放、冲洗、然后再充压、吸附……形成循环操作过程。
空压机产生高压空气(0.05MPa~0.8MPa)经过空气储气罐缓冲→C级过滤器(主要过滤压缩空气中的水分)→冷干机干燥除水→T级过滤器(主要过滤压缩空气中的水和油)→A等级过滤器(主要过滤压缩空气中的油)→活性碳过滤器(过滤油)→吸附塔1(进入吸附塔的压缩空气是经PLC编程器控制1、2、3、4、5、6、7、8、9气动阀的关、闭来实现气体的流向、吸附塔的加压吸附、减压解吸的过程)→吸附塔2→氮气储气罐→流量计→仓房。
变压吸附制氮与氮气纯化装置相组合
变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支,是人们长期来努力寻找比深冷法更简单的空分方法的结果。七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛,为PSA空分制氮工业化铺平了道路。三十年来该技术发展很快,技术日趋成熟,在中小型制氮领域已成为深冷空分的强有力的竞争对手。
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