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制氮机

文章来源:admin 更新时间:2018-08-15

制氮机

  制氮系统设备介绍
  1) 设备工艺
  早在1960年PSA以5A分子筛为吸附剂用一个二床装置,实现从空气中分离出富氧, 并于60年代投入工业生产。1970年,PSA技术在工业应用取得了突破性的进展,应用于空气干燥与净化。1976年,PSA技术随着吸附剂的快速发 展实现了从空气中分离氮气。PSA制氮装置技术是一项在常温下从空气中直接制取氮气的高新节能分离技术,经过了几十年的应用。
  我公司从美国引 进PSA技术以来,对该装置的不断创新,使制氮工艺流程更为合理简单。我公司的装置具有设备紧凑,占地面积小,全自动操作,运行可靠,启停车快,运行成本 低仅为0.45元/m3,常温生产和维修量小等优点,氮气纯度和氮气产量可适当调节,无环境污染,是一种高效的现场制氮装置。
  2)变压吸附的原理
  在吸附平衡情况下,任何一种吸附剂在吸附同一气体时,气体压力越高,则吸附剂的吸量越大。反之,压力越低,则吸附量越小。如下图所示:


  如上所述,在空气压力升高时,碳分子筛将大量吸附氧气、二氧化碳和水分。当压力降到常压时,碳分子筛对氧气、二氧化碳和水分的吸附量非常小。
   变压吸附设备主要由A、B二只装有碳分子筛的吸附塔和控制系统组成。当压缩空气(压力一般为0.85Mpa)从下至上通过A塔时,氧气、二氧化碳和水分 被碳分子筛所吸附,而氮气则被通过并从塔顶流出。当A塔内分子筛吸附饱和时便切换到B塔进行上述吸附过程并同时对A塔分子筛进行再生。所谓再生,即将吸附 塔内气体排至大气从而使压力迅速降低至常压,使分子筛吸附的氧气、二氧化碳和水分从分子筛内释放出来的过程。
  3)FXN-60型系统工艺流程(其它型号的制氮机组欢迎来电,具体咨询。)


   首先原料空气经压缩机压缩至出口压力0.8 Mpa,有效出口供气量为2.9 Nm3/min,之后经过FCY-3/8(三级过滤,国内独创)除去大部分油、水、尘埃后,进入FCD-3F/8,使压缩空气的压力露点降至3℃左右,除 去大量的水分,再经过FJM-3/8进一步除去粉尘,再进入储气罐得到缓冲后进入二个填装吸附剂的变压吸附分离系统,即FXN-60型制氮机组。
   洁净的压缩空气由吸附塔底端进入,气流经空气扩散器扩散以后,均匀进入吸附塔,进行氧氮吸附分离,然后从出口端流出氮气,进入氮气缓冲罐,这一产氮过程 约1分钟,之后经均压和减压(至常压),脱除所吸附的杂质组分(主要为氧气),完成吸附剂的再生。二个吸附塔交替循环操作,连续送入原料空气,连续生产纯 度≥99.5%氮气,产量为60Nm3/h,氮气输出压力为0.6Mpa(可调),氮气常压露点为 -40 ℃。

  4)变压吸附型制氮装置技术特点
  1)吸附塔的气体扩散器采用发散性万向螺(旋结构设计,使气流在吸附过程与解吸过程更加均匀、平稳,大限度减轻气体分子对碳分子筛的撞击,更有利于保证氮气纯度、保证碳分子筛的长期有效使用。
   2)吸附塔采用了先进的气缸压紧技术,从制氮机开始工作时就进入工作状态,在工作状态下,活塞始终保证分子筛压紧,同时不会压破碳分子筛,避免了气流高 速冲击带来的分子筛粉化现象。压紧装置中设置了延位沉降报警系统,当压紧气缸行程超过设定的行程时,自动限位报警系统将会光电报警,该压紧装置同弹簧压 紧、椰垫式压紧、气囊式压紧装置相比较,可靠性更强维修更方便。


   3)当气缸下降至中间位置时,控制系统会报警提示,此时需添加分子筛(也可以不添),当不添再过500~800小时时,会第二次报警,就应添加分子筛, 并且控制面板上可实现声光报警,行程指示。椰垫式压紧装置一般与弹簧式相配合。其缺点为密封性差,容易造成分子筛泄漏、逃逸、造成流失且容易堵塞阀门,时 间长弹簧机械强度下降,而且行程短。
  4)先进的内构件设计,充分考虑并避免了吸附过程中气体对分子筛的高速冲击,避免了气流高速冲击带来的分子筛粉化现象,同时避免了粉化的粉末进入管道、阀门引起的阀门泄漏、卡死等现象。
  5)专利的微波震荡式填装技术,使分子筛填装得更为均匀密实,保证分子筛在吸附过程中不产生流化状态,不需定期补充昂贵的碳分子筛。
  6)吸附材料更是选用了名牌厂家,日本武田的碳分子筛,正常使用寿命长达10年之久。保证了氮气的质量、纯度和寿命。
  7)独创的分子筛复合床结构,保证了进入碳分子筛的空气含水量低于-40℃的水准,使得碳分子筛不至于吸附过量的水分而影响机械强度的下降,有利于碳分子筛的长期使用寿命。
  8)我公司采用德国原装进口的BURKERT阀门和美国博雷蝶阀,反应速度为0.02秒,使用寿命长达300万次以上,具有结构简单、密封可靠、关闭速度快等特点,是氮气纯度与设备运行可靠的根本保障。

  9)选用西门子品牌的智能控制仪——西门子PLC可编程序控制仪及德国原装进口的BURKERT二位三通电磁阀,使制氮机连续可靠的运行得到保证。
  10)完善先进的变压吸附工艺流程,使设备启动时间更快,开车正常达到合格产品氮时间缩短到十分钟以内,同时每立方米氮气的操作成本下降到0.45KW以下,比能耗下降10%以上。
  11)系统设备均配置了压力表、安全阀、配对法兰等管路附件,成套设备为组装式带底框,内部管路阀门已连接完毕,现场定位与安装极为方便,只需连接外部管道。


  12)我公司同时也是生产压缩空气净化设备的专业厂家,所以能更好的利用净化装置,使压缩空气更洁净,有效的保证了碳分子筛的吸附能力和使用寿命。
  13)成套制氮装置保用一年,并提供长期技术服务,正常使用保证二十年以上。
  14)为用户考虑了详尽的设备操作、维护、培训计划,保证管理操作人员正确操作与维护。
   15)我公司对制氮装置噪声的控制:在消声器的第一工作位置,我方采用了发散性万向螺旋结构,首先降低气流的速度并改变其运行方向,接着采用超大面积的 多重折回式减压器及其所配备的吸音材料(为玻璃纤维和植物纤维的合成材料),对已经减速的气流进一步减速、减压并吸收,控制制氮装置产生的噪音 ≤80dB(A)。
  5)自动控制特点
  16)阀门切换由德国西门子公司的PLC输出信号控制德国宝德公司电磁阀实行自动化控制,安全可靠。
  17)制氮装置产品普氮采用不合格自动放空系统,氮气分析仪可控制氮气纯度保证在99.5%以上。
  18)PLC控制仪安全可靠,坚固耐用。面板可以显示各种工作运行状态,可实行联控与远控系统带RS-485接口。
  19)LCD液晶显示输入输出状态、日期、时钟等参数。
  20)带ASI总线接口,以获得对现场设备和过程的集中控制。

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