制氮机培训讲义

PSA变压吸附制氮系统1.PSA变压吸附制氮基本原理1.1PSA空分制氮系统特性•低耗能：运行费用少，原料空气取自自然，只需提供压缩空气和电源即可制氮，可大大降低生产成本。•可靠性高：选‘用高品质分子筛，控制阀门采用国外名牌产品，运行可靠，只需甚少保养，连续运行可靠性高。•自动化程度高：产气快，启动、关机只需按一下按钮，开机20〜40分钟内即可产气。•纯度调整方便：产品纯度只受氮气排气量的影响，制氮机可在95%-99.999%之间任意调节，可实现无人操作，装置适应性强。•结构外形小：工艺流程简单，占地面积少，节省使用空间。•露点低：PSA可将氧气及湿（水）气同时分离出去，所产氮气露点低，常压露点一般低于零下40°C。•可按照客户要求进行设计，满足用户不同需要。1.2PSA空分制氮机理变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压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、碳化并经过特殊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，而氩扩散较慢。最终从吸附塔富集出来的是崟和Ar的混合气。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来: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（最大值），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。

2.PSA制氮系统工作流程制氮机的主要技术参数产气量：400Nm3/hr氮气含量：氮气纯度：N99.9%最高工作压力：0.95MPa氮气常压露点：N-70°C电源电压：AC380V,50Hz氮气常压二氧化碳：W50ppm实际功率：0.4Kw氮气压力：N0.8Mpa含油量：W0.01ppm(VOL)机组外形（长X宽X高）：3000X2000X3600mm含尘粒径：<0.01Mm(VOL)设备净重：^6500Kg含尘量：W1mg/m3PSA制氮系统工艺流程图制氮系统的操作3.1制氮系统开机操作开启空气进口阀门①，待微热干燥机左右吸附塔压力相等并静止后再接通程控器电源，并按“启动按钮”干燥机即开始全自动工作；接通PSA制氮机电源，依次点击屏幕中‘菜单’一‘自动操作'一‘启动/停止'按钮，此时制氮机开始自动运行，运行指示灯亮（绿色）；开启采样调节流量计，将采样流量调整在1.0±0.2l/min范围，PSA制氮机屏幕可显示出氮气纯度百分比逐渐升高；当氮气纯度显示值低于设定值（99.5%）时，制氮机氮气含量报警灯①报警，同时不合格氮