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变压吸附制氮机（Pressure Swing Adsorption，简称PSA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，作出正确的选研究开发，制造经验、用户业绩；第二、影响制氮机成本的因素：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：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：在接受控制信号的0.02秒内完成开或关动作；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。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。另外分子筛填入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小，慢慢下沉，如果没有分子筛自动填补装置和压紧装置，吸附塔上部就会出现明显空间。当压缩空气进入吸附塔下部时，分子筛就会在气流的冲击作用力下，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，这样就容易使分子筛粉化失效。2.3、空气中油、水对分子筛的影响：由于空气含一定水和油蒸汽，经过压缩机后，如果不经严格空气净化处理，油蒸汽容易被碳分子筛所吸附，并难以脱附，填塞分子筛孔径，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空气净化装置，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。3、方案剖析针对以上各种难题上海瑞气做了专项研发，为此对整套制氮系统做了精心的设计和布置，整套制氮装置包含以下几部分。3.1系统流程图空压机空气净化装置空气储罐氧氮分离系统氮气储罐3.1.1空压机空压机是提供气源的主要部分，经过压缩的空气首先通入压缩空气净化组件除水、除油后进入空气净化组件3.1.2空气净化装置空气净化组件由高效过滤器、冷冻干燥机、精过滤器、超精过滤器、催化剂除油器等组成，压缩空气进入管道过滤器除去＞1μ的微粒及大部分的水，保障冷冻干燥机和后级过滤器的正常使用，经冷冻干燥机使之强制冷却到5左右，使空气中的水汽凝结成水，通过分水过滤器分离并过滤后，由排污阀排出，使压缩空气露点达到-10，经精过滤器过滤＞0.01μ活性碳吸附残余的微量的油雾，得到洁净的压缩空气通过管道进入氮氧分离系统,保证分子使用长寿。3.1.3空气储气罐组件空气储气罐其作用是保证系统的平稳用气，降低气流脉动，起缓冲作用，从而减小系统压力波动，使压缩空气平稳地通过压缩空气净化系统，以便充分除去油水杂质，减轻后续PSA氧氮分离装置的负荷。同时，在氧氮分离系统进行周期工作切换时，也为氧氮分离系统提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气，从而使吸附塔内的吸附压力很快上升到工作压力，保证了设备稳定运行。3.1.4氧氮分离系统氧氮分离系统是制氮机的核心部分，由两只吸附塔、压缩装置、程控阀、等部件组成，我院采用高品质的进口阀门，无泄漏使用寿命长达300万次以上，为整套装置提供了可靠的性能保障。3.1.5氮气缓冲罐氮气缓冲罐主要是由缓冲罐、粉尘过滤器、流量计、调压阀、节流阀等组成，以用户现场提供稳定的氮气源总结：通过以上的方案剖析我们可以对制氮机结构及组成有了一定的认识和理解，但对于不同的环境工况以及不同的工艺使用条件，设备在配置会有一定的选择性。瑞气是一家从事气体设备及气体产品应用研究开发的专业公司，是中国常温空分领域的领导品牌和功勋企业。公司的核心业务包括：气体设备+气体产品。上海瑞气始创于1979年，在常温空分应用领域，我们拥有40年的经验，始终坚持为客户创造价值的理念，为全球气体及气体设备领域提供独特的产品、服务、技术咨询和解决方案。在中国，瑞气50多个营销分支机构、100多个服务网点遍布30多个省市；在全球，瑞气的营销遍及东南亚、中东、欧洲和南美，产品远销20多个国家，在石油、化工、煤矿、冶金、轮胎、医疗、食品、航空等行业得到广泛应用。我们的用户来自各行各业，其中包括BOC、普莱克斯、空气化工产品、杜邦、住友、一汽、中石化、中海油、青岛啤酒、燕京啤酒、上海造币厂、内蒙古亿利化学及全国各矿业集团等。 |