① 制氮裝置的種類
工業中有三種,即深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法。
深冷空分制氮
深冷空分制氮是一種傳統的制氮方法,已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料,經過壓縮、凈化,再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸點不同(在1大氣壓下,前者的沸點為-183℃,後者的為-196℃),通過液空的精餾,使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮設備復雜、佔地面積大,基建費用較高,設備一次性投資較多,運行成本較高,產氣慢(12~24h),安裝要求高、周期較長。綜合設備、安裝及基建諸因素,3500Nm3/h以下的設備,相同規格的PSA裝置的投資規模要比深冷空分裝置低20%~50%。深冷空分制氮裝置宜於大規模工業制氮,而中、小規模製氮就顯得不經濟。
分子篩空分制氮
以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑,運用變壓吸附原理,利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發展起來的一種新的制氮技術。與傳統制氮法相比,它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快(15~30分鍾)、能耗低,產品純度可在較大范圍內根據用戶需要進行調節,操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點,故在1000Nm3/h以下制氮設備中頗具競爭力,越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎,PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的首選方法。
膜空分制氮
以空氣為原料,在一定壓力條件下,利用氧和氮等不同性質的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其它制氮設備相比它具有結構更為簡單、體積更小、無切換閥門、維護量更少、產氣更快(≤3分鍾)、增容方便等優點,它特別適宜於氮氣純度≤98%的中、小型氮氣用戶,有最佳功能價格比。而氮氣純度在98%以上時,它與相同規格的PSA制氮設備相比價格要高出15%以上。
② 車載式膜分離制氮機的用途是什麼
▲系統構成
車載式膜分離制氮設備的主要由空氣壓縮及處理系統、膜分離系統、增壓機系統以及自控系統組成;整體結構為橇裝式,封閉式外箱設計,放置在汽車底盤上,特別適應於油氣田井現場作業使用。
▲工藝原理
潔凈空氣經空壓機組進行壓縮、油/氣分離、冷卻後,進入空氣處理裝置進行除塵過濾,對壓縮空氣進行除油、除水、除塵過濾、溫度調節等多級處理,然後進入中空纖維膜組進行氮氧分離,產出純度/壓力合格的氮氣,再經增壓機組增壓到用戶所需的壓力送至用戶使用。自控系統實現全程的跟蹤控制。
▲主要功能
高壓制氮系統實現全自動控制具有一鍵式啟動/停機,系統集中控制,具有遠程監控、系統檢測、顯示、控制、存儲等功能。實現對空壓機、制氮機和增壓機的啟動、停車、報警及自身保護、級間壓力平衡、參數控制等多項實用功能。
③ 工業如何製作氮氣
工業制氮是利用各空氣的沸點不同使用液態空氣分離法,將氧氣和氮氣分離。
氮氣在大氣中含量雖多於氧氣,但是由於它的性質不活潑,所以人們是在認識氧氣之後才認識氮氣的。不過它的發現卻早於氧氣。1755年英國化學家布拉克發現碳酸氣之後不久,發現木炭在玻璃罩內燃燒後所生成的碳酸氣,即使用苛性鉀溶液吸收後仍然有較大量的空氣剩下來。
後來他的學生D·盧瑟福繼續用動物做實驗,把老鼠放進封閉的玻璃罩里直至其死後,發現玻璃罩中空氣體積減少1/10;若將剩餘的氣體再用苛性鉀溶液吸收,則會繼續減少1/11的體積。
(3)制氮裝置的作用擴展閱讀
工業製作氮氣的注意事項:
1、採用鋼瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。
2、鋼瓶平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉。
3、高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。
4、嚴禁與易燃物或可燃物等混裝混運。
5、密閉操作,提供良好的自然通風條件。
6、操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。
7、防止氣體泄漏到工作場所空氣中。
8、搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。
9、配備泄漏應急處理設備。
④ 碳分子篩的使用說明
一、產品的主要型號
ZTCMS-185 ZTCMS-200 ZTCMS-220
二、碳分子篩空分制氮的原理
該產品屬於碳素吸附劑,是由碳組成的多孔物質,孔結構模型為無序堆積碳素結構。碳分子篩是非計量化合物,其重要性質是基於它的微孔結構。它分離空氣的能力,取決於空氣中各種氣體在碳分子篩微孔中的不同擴散速度,或不同的吸附力,或兩種效應同時起作用。在平衡條件下,碳分子篩對氧和氮的吸附量相當接近,但氧分子通過碳分子篩微孔系統的狹窄空隙的擴散速度要比氮分子快得多,碳分子篩空分制氮就是基於這一性能,在遠未達到平衡條件的時間之前,通過PSA工藝流程使氮氣從空氣中分離出來。
三、碳分子篩空分制氮裝置
該裝置一般稱為制氮機。其工藝流程是採用在常溫下變壓吸附法(簡稱P.S.A法),變壓吸附為無熱源的吸附分離過程,碳分子篩對被吸附組份(主要是氧分子)的吸附容量因上述原理在充壓、產氣時吸附,在降壓排氣時解吸,使碳分子篩再生。同時,床層氣相富集的氮氣穿過床層成為產品氣,各步驟連為循環操作。
變壓吸附過程循環操作包括:充壓、產氣;均壓;降壓、排氣;然後再充壓、產氣;……幾個工作階段,形成循環操作過程。其根據流程的再生方法不同,可分為真空再生流程和常壓再生流程。
P.S.A制氮機設備根據用戶的需要可包括空氣壓縮純化系統、變壓吸附系統、閥門程序控制系統(真空再生的還需帶有真空泵),及氮氣供應系統。
四、碳分子篩制氮需要控制的條件
1、空氣壓縮純化過程
純原料空氣進入碳分子篩吸附塔,是非常必要的,因為顆粒及有機氣氛進入吸附塔會堵塞碳分子篩的微孔,並逐漸使碳分子篩的分離性能降低。
純化原料空氣的方法有:1使空壓機的進氣口遠離有灰塵、油霧、有機氣氛的場所;2通過冷干機、吸附劑凈化系統等,最後經處理後的原料空氣進入碳分子篩吸附塔。
2、產品氮氣的濃度和產氣量
碳分子篩製取氮氣,其N2濃度和產氣量可根據用戶的需要進行任意調節,在產氣時間及操作壓力確定時,調低產氣量,N2濃度將提高,反之,N2濃度則下降。用戶可根據實際需要調節。
3、均壓時間
碳分子篩制氮過程,當一個吸附塔吸附結束時,可將此吸附塔內的有壓氣體從上下兩個方向注入另一個已再生好的吸附塔中,並使兩塔氣體壓力相同,此一過程稱為吸附塔的均壓,選擇適當的均壓時間,即可回收能量,也可以減緩吸附塔內的分子篩受到的沖擊,從而達到延長碳分子篩的使用壽命。參考伐門的切換速度一般選擇均壓時間為1~3秒。
4、產氣時間
根據碳分子篩對氧和氮的吸擴散速率不同,其吸附O2在短時間內就達到平衡,此時,N2的吸附量很少,較短的產氣時間,可有效的提高碳分子篩的產氣率,但同時也增加了伐門的動作頻率,因此伐門的性能也很重要。一般選擇吸附時間為30~120秒。小型高純制氮機推薦使用短的產氣時間,大型低濃度推薦使用長的產氣時間。
5、操作壓力
碳分子篩在動力學效應的同時,又具有平衡吸附效應,吸附質分壓高,吸附容量也高,因此加壓吸附是有利的,但吸附壓力太高,對空壓機的選型要求也增高,另外常壓再生與真空再生兩個流程對吸附壓力要求也不同,綜合各項因素,建議常壓再生流程的吸附壓力選為5~8Kg/cm2為宜;真空再生流程的吸附壓力選擇為3~5Kg/cm2為宜。
6、使用溫度
作為吸附劑選擇較低的吸附溫度有利於碳分子篩性能的發揮,制氮機工藝在有條件的情況下,採取降低吸附溫度是有利的。
五、產品的包裝和使用
1、本產品出廠時按企業標准嚴格檢測,確保質量指標合格。
2、產品採用塑料桶密封包裝,密封性好,填裝使用時再打開,嚴防吸潮。
3、填裝須嚴實,可用合適的方法振實,勿用棒頭直接搗之。
低於原料氣N2壓力0.1Mpa
溫度: ≤40℃
系統構成
PSA—N2精製裝置有混合器、催化反應器、後冷卻器、旋風分離器、過濾器、吸附式乾燥器、氧分析儀、 流量計以及產品氮氣緩沖罐組成。流程簡圖。根據持續監測出的實際氧含量,調節進入原料氣中的配氫量。為了使過量氫達到最小值,採用經特殊設計的混合裝置和具有高精度的氫氣控制系統。混合氣然後進入一催化反應器,在反應器內氫氣與氧氣發生放熱反應,轉化為水蒸氣。經一後冷卻器可使大部分水蒸氣冷凝下來,並經過高效水分離器除去冷凝水。隨後根據所需產品氣露點,由一冷干機或吸附式乾燥器進行乾燥。冷干機可獲得常壓露點為-25℃的產品氣,露點低於-40℃時需使用吸附式乾燥器。產品氣純度通過氧分儀連續進行監測。當產品氣純度低於客戶要求時放空。整套系統全部通過自控操作,無需操作人員。
⑤ 選擇好的制氮機要注意哪些
從細節掌握psa制氮機選型的大方向
變壓吸附制氮機(Pressure Swing Adsorption,簡稱PSA制氮機)是一種採用碳分子篩作為吸附劑的先進氣體分離技術,它在當今世界的現場供氣方面具有不可替代的地位,普遍應用於各行各業,在現有幾百家制氮企業當中,客戶該如何選用一台性能完好的制氮機,是許多客戶面臨首選難題,對於一台制氮機的選型涉及問題較多,但只要我們仔細分析、比較、把握重點,就可以得到滿意結果。
首先,在確定具體型號規格前(即每小時產氮量、氮氣純度、出口壓力、露點),應著重對制氮機的性能和特點作全面的比較分析,同時要針對自己現有環境條件,作出正確的選擇。
第一、從以下幾個方面對制氮機進行比較和分析:
a) 整套系統設計的合理性;
b) 碳分子篩裝填技術及壓緊方式;
c) 控制閥門的使用壽命;
d) 研究開發,製造經驗、用戶業績;
第二、影響制氮機成本的因素:
1) 整套系統一次性投資;
2) 分子篩使用壽命;
3) 使用過程中所需的配件壽命及費用;
4) 操作維護、保養費用及電、水、壓縮空氣耗用量;
第三、影響制氮機穩定性因素:
制氮機是涉及機、電、儀表集一體高科技術產品,在長期使用中設備的穩定尤其重要。我們從制氮機的組成不難看出,影響穩定性有以下兩點:
1、 控制閥門:
對於變壓吸附制氮機來講,閥門必須具有以下幾點性能:
a)材質性能好,絕對不漏氣;
b)在接受控制信號的0.02秒內完成開或關動作;
c)能承受頻繁的開、關,保證足夠長的使用壽命;
1.1、閥門故障根源
正常的使用情況下,每隻程式控制閥門在每一個周期(120秒左右)必須開關一次,按制氮機每年300個工作日計算,每天24小時連續動行,吸附與解吸周期為4分鍾計,那麼每隻閥門每年需要開、關20多萬次。而只要其中一隻閥門出現故障都會影響整台設備正常。所以閥門連續使用壽命是制氮機穩定可靠的最重要一環節。
2、碳分子篩是變壓附制氮機核心:
2.1、碳分子篩性能指標:
a.硬度
b.產氮量(Nm3/T-h)
c.回收率(N2/Air)%
d.填裝密度
以上指標碳分子篩生產廠家均已在出廠時註明,但只能作為參考數據,如何使碳分子篩發揮最大效能,這跟每個制氮廠家的工藝流程以及吸附塔高徑比有著直接的關系,同時保證分子篩的使用壽命就很有講究:
2.2、 碳分子篩裝填技術:
碳分子篩裝入吸附塔時必須具備專門的填裝技術,否則極易粉化並導致失效,從工藝流程我們可以發現,當壓縮空氣高速從吸附塔底部進入時,如果沒有特殊的氣體分布器,分子篩受到氣流的強力沖擊、摩擦,容易造成分子篩的粉化。另外分子篩填入吸附塔內是不可能絕對緊密,在使用一段時間後,分子篩之間的空隙在減小,慢慢下沉,如果沒有分子篩自動填補裝置和壓緊裝置,吸附塔上部就會出現明顯空間。當壓縮空氣進入吸附塔下部時,分子篩就會在氣流的沖擊作用力下,在短時間內發生快速的位移,導致分子篩互相碰撞、摩擦並與吸附塔壁發生撞擊,這樣就容易使分子篩粉化失效。
2.3、空氣中油、水對分子篩的影響:
由於空氣含一定水和油蒸汽,經過壓縮機後,如果不經嚴格空氣凈化處理,油蒸汽容易被碳分子篩所吸附,並難以脫附,填塞分子篩孔徑,導致分子篩「中毒」失效。所以在壓縮空氣進入吸附塔前設置嚴格空氣凈化裝置,是保證分子篩使用壽命必不可少的一環。水對分子篩來講雖然不是致命的,但會使分子篩吸附「負荷」增加,即影響其吸附O2、CO2之能力,因此壓縮空氣乾燥除水,是提高分子篩吸附能力和穩定不可忽視的問題。
3、方案剖析
針對以上各種難題薩普做了專項研發,為此對整套制氮系統做了精心的設計和布置,整套制氮裝置包含以下幾部分。
3.1系統流程圖
3.1.1空壓機
空壓機是提供氣源的主要部分,經過壓縮的空氣首先通入壓縮空氣凈化組件除水、除油後進入空氣凈化組件
3.1.2空氣凈化裝置
空氣凈化組件由高效過濾器、冷凍乾燥機、精過濾器、超精過濾器、催化劑除油器等組成,壓縮空氣進入管道過濾器除去>1μm的微粒及大部分的水,保障冷凍乾燥機和後級過濾器的正常使用,經冷凍乾燥機使之強製冷卻到5℃左右,使空氣中的水汽凝結成水,通過分水過濾器分離並過濾後,由排污閥排出,使壓縮空氣露點達到-10℃,經精過濾器過濾>0.01μm的微粒及油水,再進入超精過濾器過濾油、水;過濾精度>0.001μm,經除油器中的活性碳吸附殘余的微量的油霧,得到潔凈的壓縮空氣通過管道進入氮氧分離系統,保證分子使用長壽。
3.1.3空氣儲氣罐組件
空氣儲氣罐其作用是保證系統的平穩用氣,降低氣流脈動 ,起緩沖作用,從而減小系統壓力波動,使壓縮空氣平穩地通過壓縮空氣凈化系統,以便充分除去油水雜質,減輕後續PSA氧氮分離裝置的負荷。同時,在氧氮分離系統進行周期工作切換時,也為氧氮分離系統提供短時間內迅速升壓所需的大量壓縮空氣,從而使吸附塔內的吸附壓力很快上升到工作壓力,保證了設備穩定運行。
3.1.4氧氮分離系統
氧氮分離系統是制氮機的核心部分,由兩只吸附塔、壓縮裝置、程式控制閥、等部件組成,我院採用高品質的進口閥門,無泄漏使用壽命長達300萬次以上,為整套裝置提供了可靠的性能保障。
3.1.5氮氣緩沖罐
氮氣緩沖罐主要是由緩沖罐、粉塵過濾器、流量計、調壓閥、節流閥等組成,以用戶現場提供穩定的氮氣源。總結:通過以上的方案剖析,我們可以對制氮機結構及組成有了一定的認識和理解,但對於不同的環境工況以及不同的工藝使用條件,設備在配置會有一定的選擇性。
⑥ 整套變壓吸附制氮機裝置的主要系統有哪幾個各系統的功能是什麼
整套變壓吸附制氮機
變壓吸附技術(簡稱PSA技術)是一種先進的氣體分離技術,以吸附劑(多孔固體物質)內部表面對氣體分子的物理吸附為基礎,利用吸附劑在一定壓力下對不同氣體的吸附量不同的特性來實現氣體的分離。碳分子篩是實現氧氮分離,從空氣中提取氮氣的吸附劑,在吸附壓力相同時,碳分子篩對氧的吸附量大大高於對氮的吸附量。PSA制氮,也稱碳分子篩空分制氮,正是利用這一原理,以空氣為原料,以碳分子篩為吸附劑,運用變壓吸附原理,利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附,實現空氣中的氮和氧分離,生產出氮氣。
整套變壓吸附制氮機裝置有:
空壓機--空氣凈化系統--空氣緩沖系統--氧氮分離系統--氮氣緩沖平衡系統
1、壓縮空氣凈化系統:除去壓縮空氣中的塵埃、水和油、由三級過濾器、冷凍乾燥機、高效除油器等組成。
2、空氣緩沖系統:保證氧氮分離系統用氣平穩,由空氣儲罐、閥門等組成。
3、氧氮分離系統:制氮設備的核心,通過變壓吸附技術實現氧氮分離,達到生產氮氣的目的,由兩個裝滿碳分子篩的吸附塔和自動控制閥門組成。
4、氮氣緩沖系統:儲存氮氣,保證平穩,連續供給氮氣,由氮氣緩沖罐、閥門等組成。
5、電氣控制系統:設備的控制樞紐,主要由PLC、電路系統、儀表、閥門組成。
⑦ 液氮儲罐與制氮機相比有什麼好處
制氮機無論液氮氣體氮氣都需要用到液氮儲罐以及儲氣罐,根據產量不同大小相匹配不同大小的儲氣罐以及液氮儲罐。
市面上的制氮機廠家挺多的,買制氮機還是去找專業有資質的生產廠家咨詢,包括產品配置和價格,售後服務項目等,產品質量有保證。一定選擇制氮機直銷廠家公司,拒絕翻新機或二手機。 有條件的話可以實地考察一下制氮機工廠,了解該制氮機廠家的規模和生產能力。
制氮機廠家選擇的方法一:根據自己的實際情況和行業要求選擇符合需求的制氮機。制氮機有很多種型號,比如冶金、金屬加工行業需要的氮氣純度達到99.999%以上,而電子行業對於氮氣的要求則是99.99%以上,因而選擇的制氮機型號和品質也大不相同,所以選擇制氮機首先要考慮行業因素。
制氮機廠家選擇的方法二:考察制氮機的製造廠,不同的制氮機製造廠生產的制氮機也不同,我們可以綜合評估製造廠的各個方面情況,來選擇制氮機。
制氮機廠家選擇的方法三:評估制氮機的生產指標,有些制氮機在生產的時候各項指標都不夠明確,所以我們要特別注意,而各項指標都是合格並且優秀的制氮機,品質不會太差,我們可以選擇。
制氮機廠家選擇的方法四:通過制氮機的性質來判斷制氮機的好壞,比如制氮機的制氮量和制氮速度,其操作系統是否順暢,其製作材質是否防腐蝕,其漏氣率等都可以判斷制氮機的好壞。
⑧ 制氮機主要有哪幾種類型
變壓吸附制氮機原理:
變壓吸附(Pressure Swing Adsorption,簡稱PSA)技術是一種先進的氣體分離技術。
其提取氮氣主要原理是:由於空氣中氧、氮兩種氣體分子在碳分子篩表面微孔的擴散速率不同,直徑較小的氧分子擴散較快,較多的進入分子篩固相(微孔),直徑較大的氮分子擴散較慢,進入分子篩固相(微孔)也較小,這樣,在氣相中就得到氮的富集成份;在吸附平衡情況下,空氣壓力越高,則碳分子篩的吸附量越大;反之壓力越低,則吸附量越小。
投入工業運行的PSA空分制氮裝置一般具有二個或二個以上吸附器組成,各吸附器通過優化縱使,交替循環工作,以達到連續產氮和提高氮氣回收率等目的。
經過凈化乾燥的壓縮空氣,在變壓吸附的作用下,形成成品氮氣。一般在系統中設置兩個吸附塔,一塔吸附產氮,別一塔脫附再生。通過PLC程序控制氣動閥的啟閉,使兩塔交替循環,以實現連續生產高品質氮氣之目的。
上海化工研究院:http://www.sh-n2.com/proct/proct.html
⑨ 選擇好的制氮機要注意哪些
從細節掌握psa制氮機選型的大方向 變壓吸附制氮機(Pressure Swing Adsorption,簡稱PSA制氮機)是一種採用碳分子篩作為吸附劑的先進氣體分離技術,它在當今世界的現場供氣方面具有不可替代的地位,普遍應用於各行各業,在現有幾百家制氮企業當中,客戶該如何選用一台性能完好的制氮機,是許多客戶面臨首選難題,對於一台制氮機的選型涉及問題較多,但只要我們仔細分析、比較、把握重點,就可以得到滿意結果。
首先,在確定具體型號規格前(即每小時產氮量、氮氣純度、出口壓力、露點),應著重對制氮機的性能和特點作全面的比較分析,同時要針對自己現有環境條件,作出正確的選擇。
第一、從以下幾個方面對制氮機進行比較和分析:
a) 整套系統設計的合理性;
b) 碳分子篩裝填技術及壓緊方式;
c) 控制閥門的使用壽命;
d) 研究開發,製造經驗、用戶業績;
第二、影響制氮機成本的因素:
1) 整套系統一次性投資;
2) 分子篩使用壽命;
3) 使用過程中所需的配件壽命及費用;
4) 操作維護、保養費用及電、水、壓縮空氣耗用量;
第三、影響制氮機穩定性因素:
制氮機是涉及機、電、儀表集一體高科技術產品,在長期使用中設備的穩定尤其重要。我們從制氮機的組成不難看出,影響穩定性有以下兩點:
1、 控制閥門:
對於變壓吸附制氮機來講,閥門必須具有以下幾點性能:
a)材質性能好,絕對不漏氣;
b)在接受控制信號的0.02秒內完成開或關動作;
c)能承受頻繁的開、關,保證足夠長的使用壽命;
1.1、閥門故障根源
正常的使用情況下,每隻程式控制閥門在每一個周期(120秒左右)必須開關一次,按制氮機每年300個工作日計算,每天24小時連續動行,吸附與解吸周期為4分鍾計,那麼每隻閥門每年需要開、關20多萬次。而只要其中一隻閥門出現故障都會影響整台設備正常。所以閥門連續使用壽命是制氮機穩定可靠的最重要一環節。
2、碳分子篩是變壓附制氮機核心:
2.1、碳分子篩性能指標:
a.硬度
b.產氮量(Nm3/T-h)
c.回收率(N2/Air)%
d.填裝密度
以上指標碳分子篩生產廠家均已在出廠時註明,但只能作為參考數據,如何使碳分子篩發揮最大效能,這跟每個制氮廠家的工藝流程以及吸附塔高徑比有著直接的關系,同時保證分子篩的使用壽命就很有講究:
2.2、 碳分子篩裝填技術:
碳分子篩裝入吸附塔時必須具備專門的填裝技術,否則極易粉化並導致失效,從工藝流程我們可以發現,當壓縮空氣高速從吸附塔底部進入時,如果沒有特殊的氣體分布器,分子篩受到氣流的強力沖擊、摩擦,容易造成分子篩的粉化。另外分子篩填入吸附塔內是不可能絕對緊密,在使用一段時間後,分子篩之間的空隙在減小,慢慢下沉,如果沒有分子篩自動填補裝置和壓緊裝置,吸附塔上部就會出現明顯空間。當壓縮空氣進入吸附塔下部時,分子篩就會在氣流的沖擊作用力下,在短時間內發生快速的位移,導致分子篩互相碰撞、摩擦並與吸附塔壁發生撞擊,這樣就容易使分子篩粉化失效。
2.3、空氣中油、水對分子篩的影響:
由於空氣含一定水和油蒸汽,經過壓縮機後,如果不經嚴格空氣凈化處理,油蒸汽容易被碳分子篩所吸附,並難以脫附,填塞分子篩孔徑,導致分子篩「中毒」失效。所以在壓縮空氣進入吸附塔前設置嚴格空氣凈化裝置,是保證分子篩使用壽命必不可少的一環。水對分子篩來講雖然不是致命的,但會使分子篩吸附「負荷」增加,即影響其吸附O2、CO2之能力,因此壓縮空氣乾燥除水,是提高分子篩吸附能力和穩定不可忽視的問題。
3、方案剖析
針對以上各種難題薩普做了專項研發,為此對整套制氮系統做了精心的設計和布置,整套制氮裝置包含以下幾部分。
3.1系統流程圖
3.1.1空壓機
空壓機是提供氣源的主要部分,經過壓縮的空氣首先通入壓縮空氣凈化組件除水、除油後進入空氣凈化組件
3.1.2空氣凈化裝置
空氣凈化組件由高效過濾器、冷凍乾燥機、精過濾器、超精過濾器、催化劑除油器等組成,壓縮空氣進入管道過濾器除去>1μm的微粒及大部分的水,保障冷凍乾燥機和後級過濾器的正常使用,經冷凍乾燥機使之強製冷卻到5℃左右,使空氣中的水汽凝結成水,通過分水過濾器分離並過濾後,由排污閥排出,使壓縮空氣露點達到-10℃,經精過濾器過濾>0.01μm的微粒及油水,再進入超精過濾器過濾油、水;過濾精度>0.001μm,經除油器中的活性碳吸附殘余的微量的油霧,得到潔凈的壓縮空氣通過管道進入氮氧分離系統,保證分子使用長壽。
3.1.3空氣儲氣罐組件
空氣儲氣罐其作用是保證系統的平穩用氣,降低氣流脈動 ,起緩沖作用,從而減小系統壓力波動,使壓縮空氣平穩地通過壓縮空氣凈化系統,以便充分除去油水雜質,減輕後續PSA氧氮分離裝置的負荷。同時,在氧氮分離系統進行周期工作切換時,也為氧氮分離系統提供短時間內迅速升壓所需的大量壓縮空氣,從而使吸附塔內的吸附壓力很快上升到工作壓力,保證了設備穩定運行。
3.1.4氧氮分離系統
氧氮分離系統是制氮機的核心部分,由兩只吸附塔、壓縮裝置、程式控制閥、等部件組成,我院採用高品質的進口閥門,無泄漏使用壽命長達300萬次以上,為整套裝置提供了可靠的性能保障。
3.1.5氮氣緩沖罐
氮氣緩沖罐主要是由緩沖罐、粉塵過濾器、流量計、調壓閥、節流閥等組成,以用戶現場提供穩定的氮氣源。總結:通過以上的方案剖析,我們可以對制氮機結構及組成有了一定的認識和理解,但對於不同的環境工況以及不同的工藝使用條件,設備在配置會有一定的選擇性。
文章來源:上海化工研究院 www.sh-n2.com
⑩ 制氮裝置的介紹
以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑,運用變壓吸附原理,利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發展起來的一種新的制氮技術。