大流量氮?dú)獍l(fā)生器 大型氮?dú)獾臍怏w發(fā)生器 超高純一體式制氮機(jī)

一、供貨范圍

1、 空氣壓縮機(jī)

2、 空氣緩沖罐

3、 空氣凈化系統(tǒng)（gaoxiao除油器、T級(jí)過(guò)濾器、組合式干燥機(jī)、過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器）

4、 空氣儲(chǔ)罐

5、 制氮吸附塔、碳分子篩、控制閥門、控制儀表、PLC控制器、氮?dú)饧兌攘髁繖z測(cè)儀表等

6、 供貨商提供所有系統(tǒng)設(shè)備間的管道、閥門、儀表設(shè)備

7、 氮?dú)夤に嚬蓿ㄅ鋷О踩y、壓力表、排污閥等）

8、 隨機(jī)備品備件

制氮工藝由“空氣壓縮系統(tǒng)”、“空氣凈化系統(tǒng)”和“PSA制氮系統(tǒng)”三部分組成。

工藝首先將原料空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮至，再經(jīng)凈化系統(tǒng)凈化壓縮空氣，空氣質(zhì)量達(dá)到塵?！堞?、油分≤/m3；然后已處理好的壓縮空氣進(jìn)入空氣緩沖罐，再進(jìn)入由二個(gè)填裝碳分子篩的變壓吸附分離系統(tǒng)，即制氮機(jī)組。潔凈的壓縮空氣由吸附塔底端進(jìn)入，氣流經(jīng)氣流分布器擴(kuò)散以后，均勻進(jìn)入吸附塔，進(jìn)行升壓氧氮吸附分離，然后從出口端流出氮?dú)?，進(jìn)入氮?dú)饩彌_罐；吸附劑吸飽后應(yīng)脫除所吸附的雜質(zhì)組分（主要為氧氣），降壓排放和吹掃吸附床層，完成吸附劑的再生；采用兩個(gè)吸附塔交替循環(huán)操作，連續(xù)不斷的生產(chǎn)純度≥%的氮?dú)?，產(chǎn)量為60Nm3/h，氮?dú)廨敵鰤毫?(可調(diào))，成品氮?dú)獬郝饵c(diǎn)為≤-45℃。

二、變壓吸附分離原理及特點(diǎn)簡(jiǎn)介

變壓吸附（Pressure Swing Adsorption 簡(jiǎn)稱PSA）是指混合氣體在分離過(guò)程中，壓力發(fā)生周期性變化，混合氣體中某些組分在一定壓力下被吸附劑吸附，在壓力較低時(shí)又被解吸，吸附劑也同時(shí)得到再生的過(guò)程。

變壓吸附制氮裝置采用碳分子篩，其原理是利用壓力變化來(lái)進(jìn)行吸附與解吸，即讓空氣在一定壓力下通過(guò)裝有碳分子篩的吸附器，利用碳分子篩對(duì)空氣中氧、氮的選擇性吸附，使碳分子篩吸附其中的氧氣，從而獲得氮?dú)?；待吸附器?nèi)的吸附劑吸附達(dá)到一定飽和度后，降低其內(nèi)的壓力，使吸附劑在常壓下解吸再生，這樣利用多個(gè)吸附器的反復(fù)循環(huán)，連續(xù)獲得產(chǎn)品氮。

這種吸附過(guò)程是氣體在微孔固體吸附劑上進(jìn)行的，其吸附力大小主要決定于吸附劑的性能與所加氣體的分壓和溫度。

變壓吸附制氮裝置一般是在常溫下工作的，其操作壓力不高（～），可以連續(xù)生產(chǎn)氮?dú)?，也可以間斷生產(chǎn)，啟動(dòng)和調(diào)整很快，并且可以采用全自動(dòng)控制，因此是一種制氮設(shè)備。

二、變壓吸附制氮裝置技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

的氣流分布裝置：吸附器底部導(dǎo)流擴(kuò)散裝置，使氣流分布更均勻，減少了分子篩的吸附，不僅提高了分子篩的利用率、減少壓縮空氣的耗氣量，還避免了氣流直接撞擊分子篩造成分子篩粉化。

合理的分子篩灌裝方式：分子篩采用灌裝，使分子篩分布均勻，且不易粉化；灌裝的次序?yàn)椋狠^大孔容的分子篩在底部，孔容中等的裝在吸附器的中部，小孔容的分子篩裝在上部。這樣灌裝的優(yōu)點(diǎn)：在吸附器底部的壓縮空氣氧含量較高，孔容較大的分子篩吸氧量相對(duì)高一點(diǎn)，從中部開始到頂部氧含量逐漸減少，而孔容小的分子篩有利于氮?dú)饧兌鹊奶岣撸簿褪钦f(shuō)分子篩各施其職，在相同的裝填量的情況下氮?dú)猱a(chǎn)量更大、氮?dú)饧兌雀?，能耗要?～5％。

碳分子篩的裝填技術(shù)：采用裝填工藝技術(shù)及專業(yè)的振動(dòng)平臺(tái)填裝設(shè)備，裝填時(shí)使用純氮吹掃、塔體振動(dòng)相結(jié)合的方式，以使得初裝時(shí)盡可能地緊密使分子篩裝填非常均勻，裝填密度達(dá)670kg/m3以上。分子篩裝填均勻可有效防止隧道效應(yīng)。的裝填密度不僅避免了分子篩顆粒之間相互碰撞和摩擦而造成粉化，而且減少了吸附塔的無(wú)效空間，從而有效提高產(chǎn)氮率及碳分子篩使用壽命。

足量的分子篩：在分子篩量的計(jì)算上，一定量的保護(hù)層（俯沖層），也就是說(shuō)在壓縮空氣進(jìn)氣量突然變大或壓力突然變高時(shí)，分子篩不被穿透而引起氮?dú)饧兌鹊淖兓?，氮?dú)夤┙o用戶滿足生產(chǎn)。在設(shè)計(jì)上采用3倍左右的高徑比，一方面這種狀況下的氣流速度使分子篩吸附達(dá)到zuijia；另一方面比高徑比小的吸附器（直徑大）在保護(hù)層上所用的分子篩用量小，不僅降低了分子篩的裝填量，還可適當(dāng)減少吸附器無(wú)效空間。

合理的管道流速設(shè)計(jì)：國(guó)家規(guī)定空氣流速≤18m/s，而我們廠標(biāo)規(guī)定空氣流速≤14m/s，這種流速對(duì)閥門的沖擊、氣蝕較小，使閥門的運(yùn)行壽命長(zhǎng)、密封性好。

氧化鋁的作用：因它強(qiáng)度高，用它可以防止進(jìn)口氣流對(duì)床層分子篩進(jìn)行直接沖擊損害，起到延長(zhǎng)分子篩壽命的作用。因它具有活性，所以還可以吸收進(jìn)口氣流中的水分、油霧等雜質(zhì)，防止分子篩受到污染，延長(zhǎng)其使用壽命和吸附性能。因它顆粒直徑較大，難以從分離塔下邊緣密封處漏出，從而可以避免其上裝填的分子篩直接接觸密封處而發(fā)生泄漏，起到隔離、密封分子篩的作用。因它顆粒均勻且較大，這樣堆積后就形成大量均勻的間隙，因此氣流通過(guò)它后就能得到進(jìn)一步的均勻擴(kuò)散。

*的“中均壓”流程設(shè)計(jì)：常規(guī)的制氮機(jī)采用上下均壓設(shè)計(jì)，本公司吸取國(guó)外制氮設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用“中均壓”流程設(shè)計(jì)；常規(guī)的上下均壓是將塔體頂部高純氮均壓，塔體底部空氣均壓，使得閥門切換后筒體里初始氮?dú)饧兌炔桓撸欢捎蒙舷戮鶋汉?，將A塔中部的普氮均壓到B塔下部，提高了B塔的初始氮?dú)饧兌?，所以在B塔吸附時(shí)，能更快的提高氮?dú)饧兌龋瑴p少了出氮時(shí)間。高純氮?dú)猱a(chǎn)氮時(shí)間由原來(lái)的40-50分鐘，縮短為30-40分鐘，降低了不合格氮?dú)饪张欧艜r(shí)間。

高品質(zhì)元器件是運(yùn)行穩(wěn)定可靠的保證： 氣動(dòng)閥門、電磁先導(dǎo)閥門、流量計(jì)、氮?dú)夥治鰞x等關(guān)鍵部件采用配置，運(yùn)行可靠，切換速度快，故障率低，維修方便，維護(hù)費(fèi)用低。

理想的純度選擇范圍：氮?dú)饧兌日{(diào)節(jié)方便,可根據(jù)用戶的需求在79%～%之間可調(diào)節(jié)，加上純化技術(shù)在后級(jí)串接氮?dú)饧兓鳎芍频?%的高純氮?dú)狻?/span>

不合格氮?dú)庾詣?dòng)排空系統(tǒng)：-氮?dú)夥治鰞x從設(shè)備開機(jī)起就在線監(jiān)測(cè)出口氮?dú)獾募兌戎笜?biāo)。在氮?dú)夥治鰞x上可以設(shè)定好氮?dú)饧兌仍试S的下限值，當(dāng)出口氮?dú)饧兌鹊陀谠O(shè)定的下限值時(shí)，氮?dú)夥治鰞x就會(huì)送出控制信號(hào)分別到PLC和電磁閥，相應(yīng)的電磁閥得到信號(hào)后開始動(dòng)作，關(guān)閉用戶管路出氣閥并同時(shí)打開不合格氮空閥門，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排空。

三、主要控制功能：

、控制系統(tǒng)----由PLC控制器和液晶觸摸屏及電磁閥、分子篩沉降報(bào)警開關(guān)、氮?dú)夥治鰞x，流量計(jì)等組成，通過(guò)編程的組態(tài)軟件，來(lái)實(shí)現(xiàn)制氮機(jī)的自動(dòng)控制。監(jiān)控制氮裝置的工作狀態(tài)、程控閥門的工作狀態(tài)，可自由設(shè)置吸附時(shí)間，通過(guò)程序設(shè)置對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)閱、查看歷史記錄、故障報(bào)警等。

1、氮?dú)獬隹诜趴障到y(tǒng)為自動(dòng)放空系統(tǒng)，且氮?dú)饧兌认孪蘅稍O(shè)定，通過(guò)比較純度下限設(shè)定值與氮?dú)夥治鰞x實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的氮?dú)饧兌?，?lái)切換放空/成品用氣狀態(tài)，使用戶不合格的廢氣及時(shí)有效的排放，產(chǎn)品氮?dú)赓|(zhì)量。

2、氮?dú)饧兌乳L(zhǎng)時(shí)間不合格停機(jī)功能：氮?dú)饧兌炔缓细窈螅詣?dòng)放空超過(guò)2小時(shí)后，制氮機(jī)自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警。

3、制氮機(jī)控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行，顯示制氮機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，能自動(dòng)提示系統(tǒng)維護(hù)，能對(duì)各種故障進(jìn)行報(bào)警提示并記錄（制氮機(jī)氣缸報(bào)警、氮?dú)饧兌炔缓细竦裙收希?，制氮機(jī)運(yùn)行參數(shù)可在正常范圍內(nèi)設(shè)定并有密碼保護(hù)。

變壓吸附制氮技術(shù)的背景介紹

氮在自然界中分布很廣，是空氣的主要成份，主要以單質(zhì)分子氮的形式存在于大氣之中。在干燥空氣中，氮的體積約占空氣的五分之四。因此，空氣是制取氮?dú)鈠uida原料庫(kù)，它取之不盡，用之不竭。

長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直在尋找比深冷法更簡(jiǎn)便的空分方法---PSA。

早在1960年，Skarstrom提出了PSA，他以分子篩為吸附劑用一個(gè)二床PSA裝置，實(shí)現(xiàn)從空氣中分離出富氧，并于60年代投入工業(yè)生產(chǎn)。

1970年，PSA技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用取得了突破性的進(jìn)展，zui先應(yīng)用于空氣干燥與凈化。

1976年，PSA技術(shù)隨著吸附劑的快速發(fā)展實(shí)現(xiàn)了從空氣中分離氮?dú)狻＃?0年代，西德埃森礦業(yè)研究所成功地開發(fā)了碳分子篩，為PSA空分制氮鋪平了道路，引起了廣泛的關(guān)注。）

之后，國(guó)內(nèi)外積極運(yùn)用PSA氣體分離理論，竟相研究和開發(fā)碳分子篩空分制氮技術(shù)。近三十多年來(lái)，我國(guó)的變壓吸附工業(yè)發(fā)展很快，在吸附劑和工藝技術(shù)等方面取得了突破性發(fā)展，技術(shù)日益成熟，設(shè)備向大型化發(fā)展。

PSA制氮機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)、工藝說(shuō)明及系統(tǒng)組成

積累了多種行業(yè)和領(lǐng)域的工業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

* 吸附在常溫下進(jìn)行，不涉jue熱問(wèn)題、工藝流程簡(jiǎn)單、能耗少、投資省、運(yùn)行成本zui低；

*系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行可靠，使用安全，可無(wú)人值守；

*設(shè)備開停機(jī)方便，啟動(dòng)快（在開機(jī)10～30分鐘后即可供氣），操作維護(hù)簡(jiǎn)單、撬裝方便、裝置適應(yīng)性好；