第一篇：PSA變壓吸附制氮裝置操作規(guī)范及注意事項(xiàng)

PSA變壓吸附制氮裝置操作規(guī)范及注意事項(xiàng)

一、安裝要求

?設(shè)備與周圍環(huán)境之間的距離最好保持1米以上，以利于操作及維護(hù)保養(yǎng)；

?安裝場地必須通風(fēng)良好、少灰塵、防雨、防太陽直射、且不能在腐蝕性的氣體環(huán)境中；

?如通風(fēng)不暢且有空壓機(jī)在裝置旁的地方安裝，消聲器應(yīng)安裝在室外（應(yīng)有防雨設(shè)施）；

?電源應(yīng)按標(biāo)定的電壓（V）、電流（A）、相數(shù)配置，電壓應(yīng)在交流±10%范圍內(nèi)。電器必須有效接地。

二、操作 開機(jī)：

?啟動(dòng)冷凍式干燥機(jī)，待冷干機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)3-5分鐘后，緩緩打開進(jìn)氣閥門，等壓力平衡后全開此閥；

?打開制氮機(jī)前的截止閥讓經(jīng)過干燥的壓縮空氣緩緩?fù)ㄈ胫频獧C(jī)等壓力平衡后全開此閥，同時(shí)打開放空裝置中放空閥及關(guān)閉出氣閥；

?啟動(dòng)制氮機(jī)；

?調(diào)節(jié)流量計(jì)前的調(diào)壓閥直至壓力達(dá)到需求值；

?調(diào)節(jié)流量計(jì)后的閥門使流量計(jì)的讀數(shù)達(dá)到實(shí)際流量值的一半，當(dāng)純度達(dá)到要求值時(shí)再調(diào)整到正常值；

?氮分析儀純度達(dá)到要求值時(shí)，關(guān)閉放空閥，打開氮?dú)獬鰵忾y，將合格氮?dú)馑腿胗脷恻c(diǎn)。停機(jī)：

?關(guān)閉氮?dú)獾某鰵忾y，停止供氣；

?按制氮機(jī)停止按鈕，關(guān)閉制氮機(jī)；

?關(guān)閉空壓機(jī)出氣閥門；

?按冷干機(jī)停止按鈕，關(guān)閉冷干機(jī)；

?打開凈化系統(tǒng)中各設(shè)備的排污閥，必須放盡各設(shè)備內(nèi)的壓縮空氣；

?如果長時(shí)間停機(jī)，切斷電源所有設(shè)備電源。

三、注意事項(xiàng)

?設(shè)備應(yīng)可靠接地；

?維修設(shè)備時(shí)，需放盡所有管路及容器內(nèi)的壓力，否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重傷害；

?連接的密封墊應(yīng)使用高密度的紙板，以防止氮?dú)獾男孤叮?/p>

?氮?dú)鉃闊o色無味無毒無氧氣體，人體直接吸入易造成窒息，排空氮?dú)鈺r(shí)要遠(yuǎn)離人的口鼻。

第二篇：PSA 變壓吸附制氮和故障處理探討

PSA 變壓吸附制氮和故障處理探討

一、概述氮?dú)馐且环N中性惰性氣體，非活化狀態(tài)下，氮?dú)饪勺鳛楸Ｗo(hù)氣體用于防爆（惰化）或防止工作介質(zhì)被氧化等場所，被廣泛用于石油化工、天然氣開采及加工、金屬熱處理、干燥和防腐保護(hù)等領(lǐng)域中。變壓吸附制氮是近來發(fā)展起來的高效節(jié)能的新型氣體分離技術(shù)。它利用空氣作原料，在有電能的條件下制取氮?dú)狻?PSA 工業(yè)制氮應(yīng)用是在 20 世紀(jì) 80 年代初期，經(jīng)過近30 多年研究開發(fā)，變壓吸附裝置在降低能耗、降低投資、工藝流程簡化、提高可靠性方面，都有了很大的進(jìn)步，得以廣泛應(yīng)用。

二、基本流程和配置根據(jù)氮?dú)庥昧亢褪褂靡?，各裝置的流程略有差異，但是基本流程和配置為：空氣壓縮機(jī)→儲(chǔ)罐→管道過濾器→冷凍干燥機(jī)（或其他再生干燥塔）→（超）精過濾器→高效除油器→緩沖儲(chǔ)罐→吸附塔 A/B（兩塔流程）→粉塵過濾器→氮?dú)饩彌_儲(chǔ)罐→氮分析儀→用戶?？諝饨?jīng)壓縮機(jī)壓縮至 0.8MPa，經(jīng)空氣儲(chǔ)罐冷卻至常溫，再經(jīng)管道過濾器油液分離進(jìn)入冷凍式干燥機(jī)，流經(jīng)精過濾器、超精過濾器和高效除油器除去油及液態(tài)水到達(dá)緩沖儲(chǔ)罐，再進(jìn)入碳分子篩吸附塔組成的變壓吸附分離系統(tǒng)，壓縮空氣從容器底部進(jìn)入后，空氣中氧氣、二氧化碳和水分被吸附劑選擇吸附，其余組份（主要為氮?dú)猓﹦t從出口端流出，經(jīng)粉塵過濾器進(jìn)入氮?dú)饩彌_罐，經(jīng)氮?dú)饩彌_罐后作為產(chǎn)品氮?dú)廨敵觥Ｖ?，吸附塔?jīng)均壓、減壓至常壓等過程，脫除所吸附的雜質(zhì)組份，完成碳分子篩的再生。兩吸附塔循環(huán)交替操作，連續(xù)送入空氣，連續(xù)產(chǎn)出氮?dú)?。氮?dú)饨?jīng)計(jì)量及氮?dú)夥治鰞x分析純度達(dá)標(biāo)后進(jìn)入氮?dú)廨斔涂偣芄┦褂谩Ｉ鲜?/p>

過程，由 PLC 控制系統(tǒng)自動(dòng)控制。氮?dú)饧兌瓤筛哌_(dá) 99.99%，氮?dú)鈮毫驹O(shè)計(jì)在 0.6MPa 左右。

三、變壓吸附制氮與再生技術(shù)基本原理吸附劑是 PSA 制氮設(shè)備的核心部分，變壓吸附常使用碳分子篩（CMS），是一種非極性速度分離型吸附材料。常以煤為主要原料，紙張或焦油為粘結(jié)劑經(jīng)過特殊加工而成活性碳，粒徑平均為 1.5nm，是一種半永久的吸附劑。分子篩在生產(chǎn)過程中添加磁性氧化鐵，可大幅提高其吸附性能。CMS 充滿微孔和空腔，能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內(nèi)部中來，而把比孔道大的分子排斥在外，因而能把形狀直徑大小不同的分子、極性程度不同的分子、沸點(diǎn)不同的分子、飽和程度不同的分子分離開來，即具有“篩分”分子的作用，故稱為分子篩。當(dāng)氣體與多孔的分子篩接觸時(shí)，因分子篩表面分子與內(nèi)部分子不同，具有剩余的表面自由力場或表面引力場，使氣相中的可被吸附的氧分子碰撞到分子篩表面后，即被吸附。隨著吸附的進(jìn)行，吸附于表面的氧分子逐漸增加，吸附表面逐漸被氧分子覆蓋，分子篩再吸附的能力下降，最終失去吸附能力，即達(dá)到吸附平衡；利用分子篩吸附劑對(duì)不同氣體組分在吸附量、吸附速度（分子直徑小的氧分子比分子直徑稍大的氮分子在運(yùn)動(dòng)中的擴(kuò)散速度要快十倍）、吸附力等方面的差異，以及吸附劑的吸附容量隨壓力的變化而變化，因此可在加壓條件下完成混合氣體的吸附分離過程，減低壓力解吸所吸附的雜質(zhì)組份，從而實(shí)現(xiàn)氣體分離以及吸附劑的循環(huán)使用。變壓吸附制氮技術(shù)，一般采用 PSA 碳分子篩為吸附劑（巖谷生產(chǎn)的 1.5GN-H 型分子篩），碳分子篩對(duì)氧氮的吸附速度相差很大（如圖 1 所示），在短時(shí)間內(nèi)（最佳吸附時(shí)間為 68 秒）加壓情況下，氧的吸附速度大大超過氮的吸附速度，氧分子被碳分子篩大量吸附，而氮分子吸附很少，利用該特性來完成氧氮分離。碳分子篩對(duì)氧的吸附容量隨壓力的降低而減少，減低壓力，被吸附的氧分子則從碳分子篩中逸出，通過塔的下部進(jìn)入消音器后排出大氣，即可解吸，完成碳分子篩的再生。另外，碳分子篩對(duì)二氧化碳和水分也有吸附能力，且較易減壓解吸。通常 PSA 制氮機(jī)采用雙吸附并聯(lián)交替進(jìn)行吸附產(chǎn)氮，解吸再生，實(shí)現(xiàn)氧、氮分離，連續(xù)供氣。為取得好的操作性能和長的壽命，分子篩使用一定時(shí)間后必須再生。正確再生后的分子篩同新鮮的一樣，其吸附性能和機(jī)械性能的衰減和老化非常低。分子篩再生方法有變溫和變壓兩種，常用改變相對(duì)壓力：保持吸附劑溫度不變，通過降低壓力和惰性氣體反吹，除去吸附質(zhì)。再生同吸附逆向的，這可使被吸附床入口處的大部分吸附質(zhì)不必通過整個(gè)床層，部分分子篩也可不與濕熱氣體接觸，從而提高分子篩使用壽命。再生氣應(yīng)盡可能干燥，否則會(huì)影響吸附效率。

四、常見故障與處理 PSA 變壓吸附制氮裝置除了設(shè)計(jì)選型不合理、機(jī)組本身或儀表故障、誤操作之外，常見的故障現(xiàn)象和處理方法如下：

（一）各級(jí)過濾器分子篩吸濕能力極強(qiáng)，忌油和液態(tài)水，怕磨損，在進(jìn)入吸附塔之前需要除去壓縮空氣中的油污和水分，在不同的位置采用各級(jí)過濾器，管道過濾器濾除大余 5 m 的顆粒及大部分水分，而細(xì)過濾器選用一次性可換芯的精過濾器，過濾精度達(dá) 0.1 m。粉塵過濾器主要過慮粉化的分子篩或微量的活性炭。主要故障是氣當(dāng)中有液相、粉末夾帶。日常要檢查前面機(jī)組油氣分離效果、氣體溫度、油污液面高度、壓差指示儀；過濾器在使用一定階段后，需要吹掃或更換過濾器、過濾器底部的自動(dòng)排污閥。

（二）冷凍干燥機(jī)冷凍式干燥機(jī)（型號(hào)為 J2K-125G）該產(chǎn)品主要部件如冷媒壓縮機(jī)等為進(jìn)口元件，性能可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，耗能少、安裝不需基礎(chǔ)，采用微電腦程序控制儀，對(duì)冷凍式干燥機(jī)的進(jìn)氣溫度、露點(diǎn)溫度、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、冷卻水進(jìn)口溫度等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析和處理，可遠(yuǎn)程測(cè)量和控制，確保進(jìn)入變壓吸附分離系統(tǒng)的空氣含水量降至一定的水平。主要故障是制冷劑缺少、AD402-04 型自動(dòng)排污閥失效、過濾網(wǎng)堵塞等，運(yùn)行過程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和灰塵清除工作。

（三）高效除油器高效除油器，內(nèi)部填充 15?；钚蕴浚瑢贇庀辔??；钚蕴渴且环N多孔性的含炭物質(zhì)，有高度發(fā)達(dá)的孔隙構(gòu)造，是優(yōu)良的吸附劑，是藉由物理性吸附力與化學(xué)性吸附力而成?；钚蕴康谋缺砻娣e（BET）越大，吸附力也越大。使用初期的吸附效果很高。時(shí)間一長，活性炭的吸附能力會(huì)不同程度地減弱，吸附效果也隨之下降。如水族箱中水質(zhì)混濁，有機(jī)物含量高，活性炭很快就會(huì)喪失過濾功能。所以，活性炭應(yīng)定期清洗或更換?；钚蕴恳话闶褂?3～5 年時(shí)間。

（四）緩沖過濾器系統(tǒng)中設(shè)置的緩沖過濾器起平衡氣壓及除去管道中粉塵的作用。常見故障為泄漏，用緊固或更換墊片的方法消除。

（五）PSA 吸附分離系統(tǒng) PSA 吸附分離系統(tǒng)主要由二臺(tái)填裝了 1.5GN-H 型分子篩的吸附塔（底部有氧化鋁分子篩吸收水分）及一臺(tái)氮?dú)饩彌_罐組成，還包括了一組氣動(dòng)截止閥，該閥為管道式平衡氣動(dòng)截止閥，具有啟閉速度快，切換壽命長等特點(diǎn)，其開啟時(shí)間僅需 0.015 秒，切換壽命為 100 萬次，特別適合于變壓吸附工藝的頻繁啟閉使用。分子篩的使用壽命和其本生的質(zhì)量、裝填質(zhì)量還有使用過程中的空氣預(yù)處理效率有關(guān)，一般情況下可用 5～8 年。PSA 吸附分離系統(tǒng)的控制由 PLC 完成，該 PLC 已完成程序錄入，能執(zhí)行制氮裝置的各種運(yùn)行參數(shù)控制?？刂葡到y(tǒng)由可編程控制器，壓力變送器，溫度傳感器，閥位開關(guān)及二次儀表組成，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場各設(shè)備的機(jī)械動(dòng)作及連鎖控制，可正確處理各種突發(fā)故障報(bào)警，同時(shí)設(shè)計(jì)上考慮了各級(jí)功能分隔，可全自動(dòng)運(yùn)行也可以人工操作運(yùn)行。吸附塔組故障現(xiàn)象常有：

1．吸附器組的有關(guān)壓力指示不正常；維修保養(yǎng)或更換儀表。2．動(dòng)作閥切換緩慢或關(guān)閉不嚴(yán)、不動(dòng)作；電磁閥存在故障或粉末引起動(dòng)作閥故障；更換閥門配件。

3．吸附器床層發(fā)生流化現(xiàn)象，造成分子篩摩擦沖擊嚴(yán)重產(chǎn)生粉末；進(jìn)水、油分嚴(yán)重引起分子篩硬度減低加劇粉化或分子篩失效；尋找出油、水根源，加以排除，同時(shí)分子篩多次再生，仍然不合格就需要更換合格的分子篩。壓縮空氣含油量是分子篩失效的首要因素。4．程序控制的儀表系統(tǒng)，有時(shí)出現(xiàn)程序功能紊亂，主要體現(xiàn)在電磁閥開關(guān)順序或時(shí)間發(fā)生變化，需要定期校驗(yàn)。5．氮?dú)獾姆治雠c計(jì)量。氮?dú)饩彌_罐后在進(jìn)入氮?dú)饪偣芮霸O(shè)置有一取樣口，樣氣經(jīng) KY－2N 氮?dú)夥治鰞x在線分析達(dá)到使用指標(biāo)后，進(jìn)入氮?dú)饪偣?。氮?dú)獾挠?jì)量由渦街流量計(jì)完成，氮?dú)饬髁靠蓪?shí)時(shí)顯示，并可實(shí)現(xiàn)累積流量顯示與控制。產(chǎn)品氣分析指示系統(tǒng)故障現(xiàn)象：（1）分析系統(tǒng)指示純度偏低，重新調(diào)試/校驗(yàn)；（2）流量未達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，工藝調(diào)整。

五、使用中應(yīng)注意的問題裝置調(diào)試交付后，用戶應(yīng)會(huì)使用操作、會(huì)維護(hù)并了解裝置的原理流程。在掌握各配套機(jī)組的使用性能后，為了維護(hù)使用好吸附器這個(gè)核心裝置，特別強(qiáng)調(diào)分子篩忌水、忌油、怕磨損，因此在裝置運(yùn)行當(dāng)中要特別注意空氣的質(zhì)量（含水、油量），在日常操作中經(jīng)常檢查空壓機(jī)是否上油、濾油系統(tǒng)是否正常、冷干機(jī)制冷除水是否正常。還要經(jīng)常檢查產(chǎn)品氣排出過濾器和解析氣放空口，是否有堆積或夾帶過多的分子篩粉末；定期檢查吸附器內(nèi)分子篩的磨損量，并確定是否須增添等等，如有以上現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)解決。如能正常操作和維護(hù)，使用壽命將會(huì)大大延長。

第三篇：變壓吸附制氮設(shè)備概述

變壓吸附制氮設(shè)備概述

【關(guān)鍵詞】變壓吸附 制氮設(shè)備

【摘要】變壓吸附制氮設(shè)備是采用碳分子篩為吸附劑，利用變壓吸附原理來獲取氮?dú)獾脑O(shè)備。在一定的壓力下，利用空氣的氧、氮在碳分子篩孔隙中擴(kuò)散速率不同而達(dá)到分離空氣的目的，即碳分子篩對(duì)氧的擴(kuò)散吸附遠(yuǎn)大于氮，通過可編程序來控制多個(gè)閥門的導(dǎo)通、關(guān)閉，達(dá)到兩吸附罐的交替循環(huán)，加壓吸附，減壓脫附的過程，而完成氧、氮的分離，得到所需純度的氮?dú)狻?/p>

1、變壓式吸附制氮原理

變壓吸附制氮設(shè)備是采用碳分子篩為吸附劑，利用變壓吸附原理來獲取氮?dú)獾脑O(shè)備。在一定的壓力下，利用空氣的氧、氮在碳分子篩孔隙中擴(kuò)散速率不同而達(dá)到分離空氣的目的，即碳分子篩對(duì)氧的擴(kuò)散吸附遠(yuǎn)大于氮，通過可編程序來控制多個(gè)閥門的導(dǎo)通、關(guān)閉，達(dá)到兩吸附罐的交替循環(huán)，加壓吸附，減壓脫附的過程，而完成氧、氮的分離，得到所需純度的氮?dú)狻?/p>

制氮機(jī)主要由兩個(gè)填滿碳分子篩的吸附塔組成，當(dāng)潔凈的壓縮空氣進(jìn)入吸附塔時(shí)，由于其中的O2在碳分子篩內(nèi)擴(kuò)散速率較快，使N2在氣相中得到富集；另一塔已完成吸附的碳分子篩則被減壓解吸，然后用N2吹掃再生，使其恢復(fù)原有吸附能力，兩塔交替循環(huán)，即可得到純度為99%-99.9%的廉價(jià)氮?dú)?。再用氮?dú)鈨艋b置除去其中微量的O2，H2O等雜質(zhì)，N2純度可達(dá)99.999%以上。

2、工藝特點(diǎn)：

能耗低，故運(yùn)行成本比其它制氮工藝低；

結(jié)構(gòu)簡單，占地面積??；

微電腦控制，只要輕輕一按，30分鐘，即可產(chǎn)出合格氮?dú)?，即開即用，實(shí)現(xiàn)無人值守，純度、流量長期穩(wěn)定；

使用方便，省去了不斷更換鋼瓶的麻煩；

使用更安全，且無須支付運(yùn)費(fèi)。

3、應(yīng)用范圍

金屬熱處理--滲碳、碳氮共滲、光亮退火、粉末金屬及磁性材料燒結(jié)、氮基氣氛保護(hù)

石油天然氣、化學(xué)工業(yè)--管道及容器空氣置換、注氮采油、化工過程保護(hù)氣

電子工業(yè)--半導(dǎo)體及電子元件生產(chǎn)的氮?dú)獗Ｗo(hù)

煤炭工業(yè)--煤礦井下防滅火

食品工業(yè)--充氮包裝、保鮮、酒類保存

醫(yī)藥工業(yè)--原料及藥品充氮保存，中草藥防蟲、防霉

玻璃工業(yè)--浮法玻璃生產(chǎn)過程的保護(hù)

其他需用氮?dú)獾墓I(yè)部門

第四篇：國內(nèi)變壓吸附制氮技術(shù)概述

國內(nèi)變壓吸附制氮技術(shù)概述

摘自中國氣體網(wǎng) 河北大化集團(tuán)TDI責(zé)任有限公司 前言

采用變壓吸附技術(shù)從空氣中提取氮?dú)?，在中小?guī)模用戶已經(jīng)廣泛普及。在2000Nm3/H能力范圍內(nèi)，比深冷更具吸引力，已經(jīng)成為氮?dú)馐袌龅闹髁?，它不但生產(chǎn)過程簡單維護(hù)操作方便，產(chǎn)品純度在一定范圍內(nèi)可以任意調(diào)節(jié)，而且規(guī)模從幾十到上千方規(guī)模可以任意選用。工藝介紹

以空氣為原料，變壓吸附制氮技術(shù)是在常溫下利用O2和N2在吸附劑上的吸附速率的差異或吸附容量不同，采用在高壓下吸附，低壓下解吸原理來制備的。根據(jù)不同性能的吸附劑，制氮的機(jī)理也不相同。目前變壓吸附制氮采用碳分子篩（CMS）和沸石分子篩（MS）兩種技術(shù)。碳分子篩制氮（CMS）是利用碳分子篩對(duì)O2和N2吸附速率不同的原理來分離N2的。碳分子篩是一種非極性速度分離型吸附劑，通常以煤為原料，以紙張或焦油為粘結(jié)劑加工而成。它之所以能對(duì)氧氮分離主要是基于氧氣和氮?dú)庠谔挤肿雍Y上的擴(kuò)散速率不同（35℃時(shí)擴(kuò)散速率，O2為6.2×10-5，N2為2.0×10-6），氧氣在碳分子篩上的擴(kuò)散速度大于氮?dú)獾臄U(kuò)散速度，使得碳分子篩優(yōu)先吸附氧氣，而氮?dú)飧患诓晃较嘀?，從而在吸附塔流出得到產(chǎn)品氮?dú)?。碳分子篩制氮一般采用2個(gè)吸附塔，原料壓縮空氣經(jīng)過冷干機(jī)除去氣體中的水分和微量油進(jìn)入床層，O2等雜質(zhì)迅速吸附在床層上，N2得以分離在吸附塔出口得到，吸附結(jié)束后經(jīng)過均壓和真空解吸或者常壓解吸，使吸附劑的雜質(zhì)組分脫除再生，2個(gè)塔循環(huán)交替吸附再生。真空解吸或者常壓解吸再生的目的是為了往復(fù)利用吸附劑。真空法較常壓法能耗高，但產(chǎn)品氣純度高。實(shí)際中這兩種解吸方法都在應(yīng)用，不過為了降低能耗，真空解吸方式逐漸減少。碳分子篩技術(shù)能得到普氮，純度小于99.99%時(shí)相對(duì)經(jīng)濟(jì)。沸石分子篩制氮（MS）是利用沸石分子篩對(duì)O2和N2吸附容量不同的原理來分離N2的。沸石分子篩是人工合成的硅鋁酸鹽晶體，加熱到一定程度失去結(jié)晶水得到的，它由離子孔穴和帶負(fù)電荷的硅鋁骨格所結(jié)構(gòu)。它之所以能對(duì)氧氮分離主要是基于非極性的O2和N2受到極性分子的影響產(chǎn)生偶極，而O2和N2分子的誘導(dǎo)偶極與吸附劑固有的極性偶極具有吸附作用，在等溫條件下分子篩吸附N2量大于O2，從而在吸附相解吸得到N2產(chǎn)品氣，產(chǎn)品氣壓力低，使用時(shí)需要在加壓故能耗較高。MS制氮，原料壓縮空氣經(jīng)過干燥器嚴(yán)格脫除水分和CO2，然后再進(jìn)入MS分子篩床層，N2迅速吸附在床層上，O2等雜質(zhì)作為吸附廢氣排空，吸附結(jié)束后經(jīng)過真空解吸，得到產(chǎn)品N2。沸石分子篩制氮對(duì)原料要求嚴(yán)格，需要流程較為復(fù)雜投資和操作費(fèi)用增加。3 裝置評(píng)價(jià)技術(shù)分析

評(píng)價(jià)一套變壓吸附裝置的優(yōu)劣，一般從產(chǎn)品純度、生產(chǎn)能力、回收率能耗等指標(biāo)衡定。產(chǎn)品純度和生產(chǎn)能力是裝置設(shè)計(jì)目的，在一般情況下均可達(dá)到，而回收率和能耗往往被忽視?；厥章室彩悄芎牡囊徊糠郑章实拖牡脑蠚庖簿驮蕉?，能耗也就增加。能耗一般指用于原料氣或產(chǎn)品氣生壓和真空解吸所消耗的電能。從運(yùn)行裝置來看，一般氮?dú)饣厥章试?5-60%之間，單位能耗0.35KWh/Nm3左右。一般真空解吸流程能耗高于常壓解吸流程。流程合理吸附劑性能高的裝置，回收率高能耗低。

以99.5%純度氮?dú)庋b置為例。

制氮方法 碳分子篩 沸石分子篩

能耗 KWh/Nm3 0.35 0.5-0.6 低溫法 0.25 影響裝置性能的因素有吸附壓力和吸附時(shí)間。經(jīng)驗(yàn)表明，提高吸附壓力可以增大碳分子篩的吸附容量，提高氮?dú)饧兌?，但壓力達(dá)到0.6Mpa時(shí)床層死空間等因素反而導(dǎo)致純度降低能耗增高。吸附時(shí)間越長，產(chǎn)品純度越低，但回收率高，氣流切換次數(shù)少碳分子篩粉化程度輕。氮?dú)獾漠a(chǎn)量和純度是一對(duì)對(duì)立的因素，氮?dú)獬鰵饬吭礁?，純度越低回收率越低，反之亦然?/p>

碳分子篩 沸石分子篩 加氫脫氧技術(shù) N2純度 98.5-99.9% 99.9-99.99% 99.99%以上

消耗 流程及投資 低 高

少 大

裝置能力 大 小 小

較高 大 技術(shù)發(fā)展和展望

變壓吸附制氮技術(shù)的發(fā)展主要是吸附劑技術(shù)的發(fā)展。1977年德國埃森礦業(yè)研究有限公司BergauForschung（B.F公司）研制開發(fā)了碳分子篩制氮技術(shù)以來，日本美國等都迅速發(fā)展起來。1981年吉林化公設(shè)計(jì)研究院研制的碳分子篩通過了省級(jí)鑒定，隨后中國船舶工業(yè)總公司也研制開發(fā)了碳分子篩。1986年浙江長興化工廠采用上?；ぱ芯吭杭夹g(shù)生產(chǎn)的碳分子篩成為國內(nèi)主要碳分子篩生產(chǎn)力量。國外大批量生產(chǎn)碳分子篩的有德國BF公司、美國Calgon碳公司、日本Takeda化學(xué)工業(yè)公司和Kuraray化學(xué)品公司。國內(nèi)上?；ぴO(shè)計(jì)院、四川天一科技、溫州瑞氣空分設(shè)備有限公司等企業(yè)生產(chǎn)氮?dú)庋b置規(guī)模和技術(shù)水平發(fā)展速度很快，接近世界先進(jìn)水平。通過對(duì)不同的分子篩比較，國內(nèi)碳分子篩的產(chǎn)氮率還遠(yuǎn)低于國外產(chǎn)品，主要原因是國產(chǎn)碳分子篩比表面積僅是BF公司的55%，微孔不夠發(fā)達(dá)。造成此狀況的原因是沒有完全掌握制作工藝條件和原料配比，檢測(cè)設(shè)備落后無法及時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)，原料煤雜質(zhì)高等。近年來國內(nèi)碳分子篩也有了長足進(jìn)步，以浙江長興化工廠的碳分子篩的產(chǎn)氮率也接近180Nm3/h·t，但是性能不穩(wěn)定易粉化，使用超過3-6年產(chǎn)氣量明顯下降。工藝流程的設(shè)計(jì)發(fā)展與七八十年相比也有了很大發(fā)展。用產(chǎn)品氮?dú)獾某鋲汉蜎_洗等流程的采用，提高了氮?dú)饣厥章屎彤a(chǎn)量。從2塔流程發(fā)展到三塔四塔流程，提高了裝置的經(jīng)濟(jì)性能。特別是不等勢(shì)均壓的應(yīng)用，使均壓后的2個(gè)吸附塔內(nèi)氮?dú)饧兌炔煌?，從而降低排空氣體的含氮量，提高回收率。從變壓吸附制氮運(yùn)行裝置來看，國內(nèi)主流流程為以國外碳分子篩為吸附劑，采用雙塔流程，在0.6-0.8Mpa吸附壓力下，利用氮?dú)鉀_洗和常壓解吸流程，提取氮?dú)狻＿@種配置能耗低，在0.3-0.4Nm3/kw·h左右。最新碳分子篩研究技術(shù)是向碳分子篩中添加氧化鐵，以其磁性增加碳分子篩對(duì)氧氣的選擇吸附性。日本有過書面報(bào)道，大連理工大學(xué)也進(jìn)行了這方面的研究。在將來變壓吸附制氮技術(shù)生產(chǎn)的氮?dú)饧兌雀哂?9.999%是極為可能的。從目前制氮技術(shù)應(yīng)用來看，碳分子篩技術(shù)成為主流技術(shù)，沸石分子篩技術(shù)由于處理原料氣和真空解吸等繁雜步驟應(yīng)用較少。盡管沸石分子篩技術(shù)可以提取高純氮，不過能耗高規(guī)模也在200 Nm3以下。高純氮制取一般采用加氫脫氧技術(shù)，在普氮中加入適量的氫氣，在加氫脫氧催化劑作用下，氫氣和氧氣反應(yīng)生成水，然后再除去殘余的氫或氧，最后通過干燥塔除去水分得到高純氮?dú)?。結(jié)束語

隨著吸附劑進(jìn)一步發(fā)展和工藝流程的合理改進(jìn)，以其明顯的經(jīng)濟(jì)效益和簡單的操作維護(hù)在各個(gè)行業(yè)推廣前景將更加廣闊。

第五篇：惰性氣體系統(tǒng)IGS(變壓吸附制氮系統(tǒng))操作規(guī)程（本站推薦）

變壓吸附制氮系統(tǒng)操作規(guī)程

啟動(dòng)前的檢查

1.需先進(jìn)行重載問詢和檢查總電源； 2.檢查緩沖罐下排污閥是否已關(guān)閉；

3.打開電氣柜中的空壓機(jī)，干冷機(jī)、制氮機(jī)等主電源空氣開關(guān)； 4.打開空壓機(jī)的出口閥和制氮機(jī)的進(jìn)口閥門；

5.打開空壓機(jī)和干冷機(jī)的冷卻水進(jìn)、出口閥后，然后啟動(dòng)空壓機(jī)和干冷機(jī)的冷卻水泵；

6.檢查觸摸屏中“參數(shù)設(shè)定”時(shí)間設(shè)定是否正確有效。

啟動(dòng)：

1.按下制氮機(jī)面板上的電源按鈕，按下制氮機(jī)“運(yùn)行/停止”按鈕（注意：只能按一下，如連按兩下就不能啟動(dòng)該系統(tǒng)），進(jìn)入自動(dòng)開機(jī)程序（空壓機(jī)、干冷機(jī)、制氮機(jī)啟動(dòng)）。

2.當(dāng)空氣罐壓力在0.5MPA以上，打開驅(qū)動(dòng)氣進(jìn)口球閥，系統(tǒng)開始往后級(jí)供氣。調(diào)節(jié)氮?dú)獬隹跍p壓閥至需要的壓力和流量，打開放空閥至適當(dāng)流量，根據(jù)控制面板上的觸摸屏顯示流程圖或兩個(gè)吸附塔的壓力變化來判斷兩吸附塔的是否正常切換，每個(gè)氣動(dòng)閥動(dòng)作是否正確。

3.接通氧分儀電源，打開取樣針型閥，調(diào)節(jié)取樣流量計(jì)，使流量在300 ml/min左右，檢測(cè)氮?dú)饧兌取?/p>

4.檢測(cè)過濾器下球閥是否已打開，排水器排水是否正常。當(dāng)啟動(dòng)前檢查完成，指標(biāo)均達(dá)要求，各個(gè)部件運(yùn)行正常的情況下，再次啟動(dòng)只需檢查電源供給是否正常，按下“運(yùn)行/停止”按鈕，制氮機(jī)便可進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。

停機(jī)

1.關(guān)閉氮?dú)獬隹陂y和取樣閥。

2.按下制氮機(jī)“運(yùn)行/停止”按鈕，設(shè)備進(jìn)入關(guān)機(jī)程序段，綠色運(yùn)行指示燈開始閃爍，30秒鐘后熄滅，這時(shí)關(guān)機(jī)程序結(jié)束，切斷制氮機(jī)、冷干機(jī)和空壓機(jī)電源。