变压吸附制氮机的选用和使用情况
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目录一、前言二、PSA变压吸附空分制氮机理及操作特性三、制氮机系统工程配置四、安全警告五、主机控制系统六、技术文件七、安装八、维护与操作使用说明一.前言1.1 概述:PSA变压吸附空分制氮机是以压缩空气为原料,采用新型吸附剂碳分子筛,在常温下利用变压吸附原理,将空气中氧气和氮气加以分离,从而获得纯度大于95%的氮气。
本装置具有结构简单,操作方便,随用随开,能耗较低等优点,尤其适合于小规摸生产氮气的需要。
广泛用于金属材料、机械零件的热处理保护气氛;合成纤维、石油化工、浮法玻璃等生产过程的充氮防氧化;食品保鲜;粮食储藏、中药防腐、茶叶保色等方面. 1.2 适用范围本说明书是关于操作和维护新恩工业PSA变压吸附制氮机系统的一般指南。
其目的是帮助经过培训的操作人员进行系统的启动和停机,正常操作和一般性的维护调节。
本说明书不适用于指示操作者进行特殊的操作和系统设置的更改。
用户如需对系统的某些部分进行本说明书没有叙述的变更和修改,请与我公司直接联系,求得帮助.二.PSA变压吸附空分制氮机理及操作特性本公司的PSA制氮机采用的变压吸附法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术.它是以空气为原料,利用一种高效能、高选择性的固体吸附剂-焦炭分子筛对氮和氧的选择性吸附,把空气中的氮和氧分离出来。
焦炭分子筛是非极性分子,优先吸附氧。
碳分子筛对氧和氮的分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面的扩散速率不同,较小直径的气体(氧气)扩散较快,较多进入分子筛固相;较大直径的气体(氮气)扩散较慢,较少进入分子筛固相。
这样气相中就可以得到氮的富集成分.一段时间后,分子筛对氧的吸附达到平衡,根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性,降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附,这一过程称为再生。
变压吸附法通常使用两塔并联,交替进行加压吸附和解压再生,从而获得连续的氮气流.2.1 PSA变压吸附空分制氮系统特性与传统的制氮法相比,该法具有以下优点:●工艺流程简单,结构外形小,占地面积省;●自动化程度高,产气快。
变压吸附制氮机安全操作规定简介变压吸附制氮机是一种常见的制氮设备,其主要原理是利用变压吸附技术对空气进行分离,获取纯净氮气。
由于变压吸附制氮机涉及到高压、高温等因素,因此其操作具有一定的危险性。
为了确保操作人员的安全,制定本安全操作规定。
操作前准备1.了解设备的结构、原理和操作步骤,掌握设备的使用方法。
2.确认设备已进行安全检查,并使用专门的工具对各个管道进行检查,排除可能出现的危险隐患。
3.穿戴个人防护装备,包括安全鞋、安全帽、防护手套等。
操作步骤1.打开设备电源,等待设备预热。
2.打开进气管道,将空气引入设备,等待一段时间以确保设备内部压力稳定后,再进行下一步操作。
3.向设备内加入吸附剂,启动设备进行制氮。
4.注意观察设备运行情况,确保设备正常运行。
5.在制氮过程中,不得随意更改设备的操作参数,特别是不得随意增加制氮体积和降低制氮速度,否则会导致设备受损或意外事故的发生。
6.制氮过程中,不得在设备附近进行无关操作,更不得在设备上堆放物品,以免影响设备运行和安全。
7.制氮完成后,关闭进气管道,关闭设备电源,清洗设备。
注意事项1.在使用变压吸附制氮机时,应严格按照设备的相关规定和说明进行操作,切勿盲目尝试。
2.操作过程中,应时刻关注设备运行情况,一旦发现异常马上停机检查排除故障,切不可强行运行,以免引发意外事故。
3.操作人员应定期对设备进行检测,确保设备的各项参数符合规定要求,维护设备的正常运行。
4.如果在使用设备时发现设备产生噪声、振动或其他异常情况,应及时联系专业人员进行检查和维修,禁止自行维修设备。
5.在使用变压吸附制氮机过程中,不得饮酒、吸烟和进行其他可能影响安全的行为,以免引发安全事故。
总结变压吸附制氮机是一种重要的制氮设备,在使用过程中要严格按照安全操作规定进行操作,注意设备的运行情况,定期进行检测和维护,确保设备的正常运行。
同时,操作人员也要保持清醒、专注的状态,切勿在使用设备的过程中进行与设备无关的行为。
变压吸附制氮实验报告变压吸附制氮机的原理分析变压吸附制氮机的原理分析川汇气体变压吸附制氮机名词解释及工作原理分析变压吸附(PSA)制氮技术,具有能耗低、低噪音、无污染、操作简便、性能稳定等优点。
可满足各种用气需要,在冶炼、金属加工、石化工业、电子工业、食品行业、仓储运输、等众多领域得到广泛使用。
变压吸附制氮机是以空气为原料,利用分子筛吸附剂对空气中氮、氧不同的吸附性能,在常温下变压吸附(简称PSA)制取氮气。
主要结构由空气净化系统,自动控制系统,制氮系统、氮气储罐等部分构成。
碳分子筛是由碳组成的多孔物质,孔结构模型为无序堆积碳素结构。
它分离空气的能力,取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度或不同的吸附力。
由于氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度比氮分子快得多。
因此,当加压时它对氧优先吸附,而氮则被富集成高纯度气体。
变压吸附制氮机正是利用这一特性,采用加压吸附、减压解吸的方式实现氮氧分离。
变压吸附法通常使用两塔并联,交替进行加压吸附和解压再生,从而获得连续的氮气流。
PSA制氮机工艺流程压缩后的空气经空气贮存缓冲罐进入活性碳过滤器,除去油和水,然后经过冷干机干燥冷却卸压再经过T级和A级精密过滤后进入两个吸附塔。
PSA制氮工艺流程是采用在常温下变压吸附(即PSA)为无热源的吸附分离过程,碳分子筛对吸附组合(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,使碳分子再生,形成循环操作。
变压吸附过程,循环操作包括:吸附、均压、降压、释放、冲洗,然后再充压、吸附几个工作阶段,形成循环操作过程。
PSA制氮装置根据流程的再生压力不同,可分为真空再生和常压再生流程。
在两种流程中,原料空气经无油空压机压缩调压后,进入除油系统和冷却器,再经干燥进入碳分子筛吸附塔,吸附塔的上部排出产品氮气,被吸附的氧气直接排放到大气中,实现碳分子筛的再生。
BXN型变压吸附制氮装置使用说明书bxn氮气设备工作原理、技术参数一、工作原理BxN变压吸附制氮设备采用优质碳分子筛作为吸附剂,利用变压吸附原理获得氮气。
在一定的压力下,利用空气中的氧、氮在碳分子筛表面的吸附量的差异,即碳分子筛对氧的扩散吸附远大于氧,通过可编程序控制气动阀的启闭,达到a、b两塔交替循环,加压吸附、减压脱附的过程,完成氧氮分离,得到所需初度的氧气。
由于碳分子筛对氧的吸附能力随压力变化很大,降低压力可以解吸被碳分子筛吸附的氧分子,使碳分子筛再生利用。
采用两个吸附塔流程,一塔吸附产氮,一塔解吸再生,循环交替,连续产生高品质氮气。
二、主要技术参数(见下表)bxn氮气设备主要技术参数技术参数名称氮气产量nm3/h氮气纯度%工作压力mpa氮气压力mpa出口温度℃氮气压力露点℃流程配置和工作流氮气设备的空气净化系统(净化系统的详细操作、维护见与之对应的使用说明书)由如下工技术参数值为40099.90.80-0.7(可调)≤ 45≤ - 40序列组成。
用户可以根据需要配置合理的工艺流程。
1.脱脂进口气体微量油累积会导致氮气设备碳分子筛表面油的粘附,为保证其性能充分发挥,要求进口气体含油量不得大于0.5mg/m3。
2、除水为了保证氮气的露点,满足用户对成品氮气含水量的要求,系统配备冷冻压缩空气干燥器或吸附式干燥器,以去除压缩空气中夹带的水分。
3.除尘配置了除压缩空气杂质的精密过滤器与内装活性炭颗粒物的活性炭过滤器两道,以保证达到洁净的成品氮气输出,满足用户不同质量等级的要求。
4、储气分为压缩空气储存和成品氮气储存,以确保氮气设备供气和成品氮气输出的稳定性。
5.产氮为了获得连续的氮气,一般采用两个吸附塔进行交替吸附和再生,完整的变压吸附过程为:吸附装有碳分子筛的吸附塔共有a、b两塔。
当洁净的压缩空气进入a塔底端经碳分子筛向出口端流动时,o2、co2和h2o被吸附,产品氮气由吸附塔出口流出。
经过一段时间的压力均衡后,a塔中碳分子筛的吸附达到饱和。
变压吸附制氮机的选型变压吸附制氮机的选型变压吸附制氮机是一种采用碳分子筛作为吸附剂的先进气体分离技术,它在当今世界的现场供气方面具有不可替代的地位,普遍应用于各行各业,在现有几百家制氮企业当中,客户该如何选用一台性能完好的制氮机,是许多客户面临首选难题,对于一台制氮机的选型涉及问题较多,但只要我们仔细分析、比较、把握重点,就可以得到满意结果。
首先,在确定具体型号规格前(即每小时产氮量、氮气纯度、出口压力、露点),应着重对制氮机的性能和特点作全面的比较分析,同时要针对自己现有环境条件,作出正确的选择。
第一、从以下几个方面对制氮机进行比较和分析:1.整套系统设计的合理性;2.碳分子筛装填技术及压紧方式;3.控制阀门的使用寿命;第二、影响制氮机成本的因素:1.整套系统一次性投资;2.分子筛使用寿命;3.使用过程中所需的配件寿命及费用;4.操作维护、保养费用及电、水、压缩空气耗用量;第三、影响制氮机稳定性因素:制氮机是涉及机、电、仪表集一体高科技术产品,在长期使用中设备的稳定尤其重要。
我们从制氮机的组成不难看出,影响稳定性有以下两点:1、控制阀门:对于变压吸附制氮机来讲,阀门必须具有以下几点性能:a.材质性能好,绝对不漏气;b.在接受控制信号的0.02秒内完成开或关动作;c.能承受频繁的开、关,保证足够长的使用寿命;1.1、阀门故障根源正常的使用情况下,每只程控阀门在每一个周期(120秒左右)必须开关一次,按制氮机每年300个工作日计算,每天24小时连续动行,吸附与解吸周期为4分钟计,那么每只阀门每年需要开、关20多万次。
而只要其中一只阀门出现故障都会影响整台设备正常。
所以阀门连续使用寿命是制氮机稳定可靠的最重要一环节。
2、碳分子筛是变压附制氮机核心:2.1、碳分子筛性能指标:a.硬度b.产氮量(Nm3/T-h)c.回收率(N2/Air)%d.填装密度以上指标碳分子筛生产厂家均已在出厂时注明,但只能作为参考数据,如何使碳分子筛发挥最大效能,这跟每个制氮厂家的工艺流程以及吸附塔高径比有着直接的关系,同时保证分子筛的使用寿命就很有讲究:2.2、碳分子筛装填技术:碳分子筛装入吸附塔时必须具备专门的填装技术,否则极易粉化并导致失效,从工艺流程我们可以发现,当压缩空气高速从吸附塔底部进入时,如果没有特殊的气体分布器,分子筛受到气流的强力冲击、摩擦,容易造成分子筛的粉化。
浅谈变压吸附制氮技术及其应用摘要:随着科学技术的发展,变压吸附技术逐步引入制氮过程,并发挥着越来越重要的作用。
本文重点阐述了变压吸附制氮技术要点和应用,并结合工作经验对其发展方向进行了分析,希望能为同行研究人士带来参考价值。
关键词:变压吸附;制氮技术;应用引言氮气在化工生产中的应用越来越普遍,如易燃易爆物料的惰性保护、特殊物料的防氧化、储罐及容器的冲氮排氧、化纤、精细化工、石油化工等过程,氮气浓度要求一般在98%以上。
工业上大规模制氮装置一般是利用传统的深冷法。
该法是把空气深冷液化,利用氧和氮的沸点不同,进行精馏分离提取,特点是制氮量大,氮气纯度高,但工艺流程较复杂,设备制造、安装、调试等要求高,投资多,设备占地面积大,适用于大规模集中制氮的场合。
一、变压吸附制氮技术的原理变压吸附技术,简称PSA。
变压吸附制氮技术的原理,简单来说,就是利用吸附剂于不同压力的吸附容量不同而实现不同气体的吸附,从而实现氮、氧分离。
也就是说利用吸附剂对于气体分子的物理吸附作用,通过调节压力大小从而实现对物系的有效分离。
当气体分子经过固体表面时,因固体表面分子作用,气体分子会聚集于固体表面,致使固体表面气体分子浓度加大,此为吸附过程;若将压力减小,固体表面气体分子就会得到释放,重新返回气体当中,此时吸附剂就得到重生,可实现持续吸附作用。
二、变压吸附制氮技术的类型变压吸附制氮技术的分型主要以吸附剂为标准,主要有碳分子筛制氮技术和沸石分子筛制氮技术。
碳分子筛,简称CMS,是一种非极性速度分离性吸附材料,其生产原料为煤,并利用纸张进行粘结,通过一定加工而形成活性炭。
活性炭表面拥有大量微孔晶体,可作为一种半永久吸附剂来使用。
在利用活性炭作为制氮过程的吸附剂时,因碳分子筛上的氧气其扩散速度相比于氮气来说要快得多,因此碳分子筛可吸收大量氧气,最终留下多数氮气通过碳分子筛自吸附塔流出,从而得到所需高浓度气体——氮气。
沸石,简称ZMS,是一种硅铝酸盐晶体,具普通晶体结构及特征。
变压吸附制氮机使用说明书目录1.技术参数1.1设计参数1.2性能参数1.3公用工程设施2.安全2.1系统指定用途2.2防止事故规定2.3危险来源3.功能和系统结构3.1采用CMS分离空气3.2变压吸附(PSA)3.3工艺步骤3.4压缩空气提纯3.5分离空气3.6氮气贮存及供气4.安装4.1安装要求4.2常规安装方式5.操作5.1控制系统5.2控制过程5.3氧分仪5.4 开机目录5.5关机6.维护及保养6.1制氮机日常检查维护内容6.2系统常见问题的处理方法7.附件7.1 总图7.2 工艺流程图7.3 原理图7.4 接线图技术参数1.技术参数1.1 设计参数对压缩空气的要求:压缩空气量≥29.3Nm3/min压缩空气压力≥0.75Mpa压缩空气露点≤2℃-10℃1.2 性能参数对产品气的要求:(1)氮气产气流量:440Nm3/h(2)氮气纯度:≥99.9%1.3 公用工程设施电源电压:220V/50Hz功率: 1.5kW安全1.安全必须认真阅读操作手册,在操作系统前,手册中警告必须引起特别重视。
2.1系统指定用途PSA制氮系统是依据1.2节中描述的流量、纯度进行设计的,不能作以下改动:·改动设置超过1.2节中的限制范围·系统本身硬件装置的改变如以上情况发生,质保书失效。
2.2防止事故规定所有预防事故条款是由国家法定部门规定的,在操作时须严格遵守。
2.3危险来源人身危害!由于系统的自动操作功能,压缩,干燥器和PSA系统有可能自动启动。
在任何养护工作开始前,必须关闭整个系统和系统各部分。
火灾!PSA制氮系统排放出的废气中为浓缩氧气(approx.35Vol.%),容易引起火灾。
因此废气必须排放到户外,禁止吸烟。
窒息!产品气中的氧含量低,用于呼吸氧含量不足。
由于缺氧可能有窒息的危险,因此产品气不能呼吸。
人身伤害!系统装置和管道均为常压状态。
在拆卸管道和系统部件时,连接高速流量气体立即扩张,会直接或间接造成人身伤害。
煤矿用变压吸附制氮设备的使用与保养变压吸附制氮设备在煤矿的安全生产过程中担负着重要的作用,由于其不可替代性,已成了煤矿企业的必配设备,该设备专业性强,工艺复杂,对使用保养要求高,为了充分发挥其作用并尽可能地延长其使用寿命,必须充分了解掌握其设备特点和保养要点。
在使用过程中必须设置专人专岗进行变压吸附设备的管理,管理人员必须全面掌握变压吸附设备的工作原理及保养重点,做好详细的使用及保养记录,其中涉及特种设备管理部分还需要持证上岗,严格按操作规程进行使用及保养。
标签:变压吸附制氮设备;专用设备管理1 煤矿变压吸附制氮设备管理现状变压吸附制氮设备是煤矿尤其是高瓦斯煤矿不可或缺的重要安全设备之一,其能源源不断地提供工作面所需的不同纯度的氮气。
具有使用方便,成本低的特点,但是由于其机电控制过程复杂,保养要求较高,而煤矿又严重缺乏相关专业技术人才,因此,对变压吸附制氮设备的管理往往不够到位,常常会因为管理不当,保养不及时造成设备带病作业,轻则造成设备性能降低,重则会直接造成设备无法正常运转,从而带来巨大的安全隐患。
煤矿用变压吸附制氮设备常见的故障有氮气浓度下降、氮气出口失压、出氮口喷粉等,这些故障现象如果没有得到及时维修排除,往往会造成非常严重的后果,例如煤矿经常遇到的起火爆炸及瓦斯浓度超标事件,多数都是由于变压吸附设备的故障引起的,给煤矿工人生命财产安全造成极大危害,所以必须对此引起高度重视。
2 煤矿变压压吸附设备特点及管理要点2.1 煤矿用变压吸附设备主要有以下特点:①设备体积大、功率高,由于煤矿对氮气使用量需求较高,因此造成煤矿用变压吸附设备的体积都很大,单个吸附塔的直径一般在一米到两米,高度在两米到三米,另外由于制氮设备需要的空气量大,因而其压缩机功率一般都超过30千瓦,甚至达到上百千瓦;②氮气纯度低、流量大,工作面尽管需要大流量的氮气,但是由于仅仅是为了降低瓦斯浓度,氮气纯度不宜过高,一般要求98%即可;③工作持续时间长,一般是24小时不能停顿,由于采矿作业都是连续作业,歇人不歇马,因此造成变压吸附制氮设备工作时间长,不能停顿;④过滤器体积大,要求高,维修更换工作量大;⑤吸附塔冲击力大,碳分子筛易下沉。
目前,氮气在人们生活中有着紧密不可分割的联系,比如化工行业、选矿行业、食品行业、电子行业、磁材行业、煤矿开采行业、航空航载行业,以及汽车美容行业都在广泛地使用着氮气。
氮气是空气中的主要成份,无色无味无毒,常做为一种保护
筛为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附,实现空气中的氧和氮分离,生产出氮气。
2、如果是三相四线制的电源系统,必须提供可靠的接地。
2、生产后的废气要按要求处理排出室外,且周围5m之内不得有明火及堆放易燃物质的存在。
4、系统设计的合理性;
5、碳分子筛装填技术;
6、控制阀门的使用寿命;
7、研究开发,制造经验、用户使用情况;
8、影响制氮成本的因素;
•一次性投资
(1)投入使用所必备配套条件及费用。
(2)使用寿命。
(3)操作维护费用(人工)及电、水、压缩空气耗用量。
变压吸附制氮机的选用和使用情况新疆中泰化学股份有限公司黄永军【关键词】变压吸附【论文摘要】变压吸附制氮机的选用和使用情况1.序言随着国民经济持续稳定地增长,中国空分设备制造业也不断发展,特别是在大型空分项目上,国产设备的市场份额在逐年上升。
但是我们应该充分认识到,在大型空分设备项目上,我们的综合能力与水平同国外大公司相比还存在很大的差距。
因此要想在这个领域拥有一席之地,我们的路还很长。
2.氮气的性质和特点和用途氮是空气的主要成份,约占空气的78·03%,单质氮N2 ,在常态下是一种无色,无臭的气体。
在标态下的气体密度是1·25克/升。
熔点心为-210℃,沸点-196℃。
液态氮是一种低温致辞冷剂(-196℃)。
氮在工业上的制取方法有:低温分馏空气(简称ASU);变压吸附制取氮(简称PSA);膜分离制取氮(简称Mem—N2)。
氮在冶金、化工、轻工、电子等部门,作为原料气、保护气、置换气和密封气。
液氮产品还广泛用于食品速冻,蔬菜水果防腐保鲜。
在农牧业中也有广泛应用,如杀虫储粮、良种牲畜的精液冷冻保存等。
是组成动植物体内蛋白质的成分。
随着科学技术的进步和经济的发展,氮的应用范围日益扩大。
氮气的典型用途3.瑞气变压吸附设备的特点3.1 拥有自主的先进专利技术,采用性能优异的吸附剂,使设备运行更节能,较常规变压吸附制氮设备节能10%~40%(如氮气纯度99.99%的设备节能达30%)。
3.2 独特的程控阀门,结构紧装、占空间小、漂亮美观、开关次数高达100万次无故障。
3.3 装置工艺流程简单、结构紧凑、占地面积小、最小空间需求。
3.4 独特的专利压紧结构,具有分子筛松动自动补偿功能,使分子筛始终处于压紧状态,有效延长了分子筛的寿命,可达10年。
3.5 装置自动化程度高,触摸屏控制开停机方便快捷,启动时间短,可远程控制设备启停。
3.6 装置运行稳定性好,可靠性高,常温常压下工作,安全性能好,正常使用、维护下碳分子筛寿命可达10年以上。
3.7 无需纯化装置可一次性制取99.9995%纯度的产品氮气,较变压吸附制氮装置+氮气纯化装置组合购机成本、运行成本相差无几。
3.8 吸附器结构设计独特,气流的分布相当均匀,碳分子筛在很大程度上得到充分利用。
4.瑞气变压吸附制氮设备功能常规配置功能:4.1.1 气动、电动阀门切换由可编程序控制器自动控制;4.1.2 氮气纯度、流量在线监测;4.1.3 不合格氮气声光报警;4.1.4 不合格氮气长时报警自动停机功能;4.1.5 冷干机、过滤器自动排污;4.1.6 分子筛自动压紧(微型设备无此项功能)。
可选功能:4.2.1 不合格氮气自动放空;4.2.2 负荷适应功能;4.2.3 设备故障、停电、供气不足备用氮气自动补充、自动切换系统;4.2.4 设备故障、停电时备用氮气自动切换系统;4.2.5 远程控制/全自动;4.2.6 多储罐充气自动切换、停机/重启动系统;4.2.7 终端用气后回收系统;4.2.8 一机可产两种以上不同纯度对应不同流量自动切换系统;4.2.9 人机界面操作系统;5.瑞气制氮设备优势瑞气提供的节能型碳分子筛制氮机,设备采用了不等势均压流程(PL-VI型流程,专利证书号第364124),不等势均压流程对下均压位置作了改进。
均压时均压气体从吸附结束的吸附塔中部引出进入脱附结束的吸附塔的底部,按照吸附塔内氮气纯度的倒金字塔型梯度分布特点进行均压,这样将氮气纯度较高的气体从吸附塔均压到解吸塔,还原了床层固有的纯度梯度分布,提高了解吸塔的氮气浓度,同时降低了解吸塔内碳分子筛对氧气的预吸附,提高了碳分子筛的利用率,即提高碳分子筛的产氮率。
不等势均压流程比等势均压流程更加合理、科学、成熟、其直接效果是氮气回收率提高,产气量上升,间接效果是节约能耗。
RL-VI流程应用以上设计,不仅提高了氮气回收率和碳分子筛利用率,也改变了利用变压吸附不能制取ppm级高纯氮气的历史。
6.制氮机的选用和使用情况我公司工艺要求选用制氮机涉及问题较多,但只要我们仔细分析、比较、把握重点,针对用气工艺和设备功能特点就可以得到满意结果。
首先,在确定具体型号规格前,应着重对制氮机的性能和特点作全面的比较分析:㈠应从哪几个方面对制氮机进行比较分析:⒈系统设计的合理性;⒉碳分子筛性能及装填技术;⒊控制阀门的使用寿命;⒋研究开发,制造经验、用户使用情况;⒌影响制氮成本的因素;①一次性投资。
②投入使用所必备配套条件及费用。
③使用寿命。
④操作维护费用(人工)及电、水、压缩空气耗用量。
㈡影响制氮机稳定性之因素:制氮机是涉及多学科,机、电、仪密集一体高科技产品,在长期使用中稳定是很重要的。
从制氮机的组成可以看出,影响稳定性关键有二:⒈管路上的控制阀门:对于变压吸附制氮机来讲,阀门必须具有以下几点性能:a. 应在接受电信号的1秒钟内完成开或关动作b. 密封性能好,绝对不漏气c. 能承受频繁的开、关,保证足够长的使用寿命d. 容易维护和判断故障因为在正常的工况下,每只阀门在每一个周期(120秒左右)必须开关一次,以制氮机每年300个工作日计,每天24小时连续开车,吸附解吸周期为2分钟计,那么每只阀门每年需要开、关20多万次。
而只要其中一只阀门故障都会破坏整台设备正常工况。
所以阀门连续使用寿命是制氮机稳定可靠的最重要一环节。
⒉碳分子筛是变压附制氮设备核心。
碳分子筛有几个重要性能指标:a. 硬度b. 最大产氮量(Nm3/T-h)c. 最大回收率(N2/Air)%d. 充填密度以上指标碳分子筛专业生产厂家均已在出厂时注明,问题的关键在于使用。
如何使碳分子筛发挥最大效能,实现更长使用寿命就很有讲究:①碳分子筛装填技术:碳分子筛装入钢制吸附塔时必须具备专门的技术,否则极易粉化并导致失效。
从工艺流程分析我们不难发现,当压缩空气高速进入吸附塔时,如果没有特制的气体分布器,分子筛受到气流的强力冲击、摩擦,容易造成分子筛的粉化。
另外分子筛在吸附塔内是不可能“绝对紧密”,在使用一段时间后,分子筛之间的空隙在减少,慢慢下沉,如果没有“压紧装置”,吸附塔上部有可能出现明显空间。
当压缩空气进入吸附塔下部时,分子筛就会在短时间内发生快速的位移,导致分子筛互相碰撞、摩擦并与吸附塔壁发生撞击,这样就极易使分子筛粉化失效。
分子筛的装填技术还影响气体分布,氮气回收率。
②空气中油、水对分子筛的影响:由于空气中不可避免含有一定油蒸汽,如果不经严格除油,油蒸汽极易被碳分子筛所吸附,并难以脱附,填塞分子筛微孔,导致分子筛“中毒”失效。
所以在压缩空气进入吸附塔前设置严格除油装置(高效除油器)是保证分子筛使用寿命必不可少的一环。
水对分子筛来讲虽然不是致命的,但会使分子筛吸附“负荷”增加,即影响其吸附O2、CO2之能力。
因此压缩空气干燥除水,是提高分子筛吸附能力和稳定不可忽视的问题。
用瑞气公司制氮机十台,最早从一九九三年的100m3制氮机1台(现已停用,因压力容器使用寿命)九台在用的设备分别于2000年购买1台100m3制氮机,400 m3制氮机4台,,2003年、2004年、2005年、2007年分别购入400 m3制氮机,2005年购1000 m3制氮机1台,2008年购1500 m3制氮机3台。
从近几年的设备使用状况来看,制氮机全年8000小时的运行状况下,设备运行比较平稳,氮气纯度合格,氮气流量正常,且设备从未进行过大修。
下面将瑞气公司在本公司制氮机的使用情况分析如下:1,各制氮机使用过程中吸附塔气缸压力正常,消声器出气正常,从此处可以看出吸附塔棕垫压实,碳分子筛未有粉化现象。
2,在每年8000小时的连续运行状况下,氮气流量可以开到满负荷,气纯度均达到要求99.5%。
3、由于本公司循环水水质不是特别好,所以制氮机冷干机中的水冷凝器出现过温度较高现象,经过检查发现冷凝器铜管有堵塞现象,在经过清洗后运行正常。
4、由于我公司制氮机使用周围的环境比较恶劣,空气中粉尘较高,故制氮机的易损件过滤器芯的寿命比较短,更换频率比较高,根据我公司这一情况,瑞气公司也在出厂设备配件做了相应调整。
5、气动阀内部密封O型圈破损,但出现频率不是特别高,但处理时非常方便简洁,可以在最短的时间内进行修复。
6、较早购买的几台设备的冷干系统前后三道过滤器滤芯下部自动排污容易堵塞,造成水份不能及时排除,大部分都已改为手动排污。
后面的设备都改进使用电子自动排污器,并且将排污口改为大口径的,避免在排污时杂质堵塞排污口及排水器。
7、瑞气公司分子筛质保十年,在我公司使用制氮机时出现碳位下降(制氮机分子筛合理损耗),设备无法正常运行,我公司属化工企业,制氮机停止运行意味着有可能会发生重大事故,由于新疆路途较为遥远,瑞气公司在乌鲁木齐设有办事处并储备一些分子筛,便于制氮机在新疆各危险企业中能够在最短的时间内给予解决故障。
8、目前我公司使用的螺杆式空压机,由于螺杆机空压机分为有油及无油两种,有油螺杆机带油量较大,对后续制氮机会有一些影响,瑞气公司到我公司现场实际勘察,并在后来购买的设备的冷干系统前面加装一道除油式过滤器,以避免三道滤芯堵塞较为严重,分子筛被润滑油污染。
9,目前我们公司使用瑞气的所有制氮机均采用瑞气公司根据制氮机的工艺设计的专用管道式气动阀,完全克服了使用平繁开启的问题。
10,对于分子筛的选用瑞气公司一直采用日本进口分子筛,而该公司依据分子和性能改进了制氮机的工艺流程,让分子筛的效率达到了最高,同时还降低了用户的运行成本。
真正起到了节能作用。
7.结束语瑞气公司产品在我公司使用还是比较满意,在每年长周期的运行时间内设备运行平稳,各项指标达到设计能力,各部位配件及设备质量较好,目前单制氮机来说故障率较低,易损件气动阀以及分子筛在使用中损耗除外,主要存在故障较高的就是冷干系统,冷干机在调试好后由于在使用过程中冷却水及气温的变化,多时出现冷媒高低压不稳现象。
保证设备长周期稳定运行离不开设备的质量与运行环境,瑞气公司产品在我公司使用中得到了充分的肯定。