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变压吸附制氮机操作规程步骤

变压吸附制氮机操作规程步骤

一、制氮机原理简介
变压吸附法(简称PSA)是一种新的气体分离技术,其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。变压吸附(PSA)制氮机是一种新型高科技设备,它具有设备成本低,体积小、重量轻、操作简单、维护方便、运行费用小、现场制氮快捷、开关方便、无污染等优点,。本厂生产的PSA空分制氮设备广泛运用于石油化工、电炉炼钢、玻璃生产、造纸等行业和领域,设备运行稳定,安全可靠,深受广大用户的青睐。
二、制氮工作原理:
1、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.其孔型分布特性使其能够实现的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别,O分子在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率,N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N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。
三、制氮基本工艺流程:
制氮机基本工艺流程示意图空气经空压机压缩后,经过除尘、除油、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为左吸,持续时间为几十秒。左吸过程结束后,左吸附塔与右吸附塔通过中间均压阀连通,使两塔压力达到均衡,这个过程称之为均压,持续时间为2~3秒。均压结束后,压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入右吸附塔,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为右吸,持续时间为几十秒。同时左吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中,此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中,氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔,把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹,它与解吸是同时进行的。右吸结束后,进入均压过程,再切换到左吸过程,一直循环进行下制氮机的工作流程是由可编程控制器控制九个二位五通先导电磁阀,再由电磁阀分别控制九个气动管道阀的开、闭来完成的。三个二位五通先导电磁阀分别控制左吸、均压、右吸状态。左吸、均压、右吸的时间流程已经存储在可编程控制器中,在断电状态下,三个二位五通先导电磁阀的先导气都接通气动管道阀的关闭口。当流程处于左吸状态时,控制左吸的电磁阀通电,先导气接通左吸进气阀、左吸产气阀、右排气阀开启口,使得这三个阀门打开,完成左吸过程,同时右吸附塔解吸。当流程处于均压状态时,控制均压的电磁阀通电,其它阀关闭;先导气接通均压阀开启口,使得这两个阀门打开,完成均压过程。当流程处于右吸状态时,控制右吸的电磁阀通电,先导气接通右吸进气阀、右吸产气阀、左排气阀开启口,使得这三个阀门打开,完成右吸过程,同时左吸附塔解吸。每段流程中,除应该打开的阀门外,其它阀门都应处于关闭状态。
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