制氮機(jī)制氮純度低原因

隨著工業(yè)迅速發(fā)展，氮?dú)庠诨ぁ㈦娮印⒁苯稹C(jī)械等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。PSA（變壓吸附）作為一種新型的氣體分離技術(shù)，具有高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，在中小型制氮用戶中應(yīng)用廣泛。通過(guò)配以自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

變壓吸附是利用分子篩對(duì)不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開(kāi)，目前在制氮領(lǐng)域內(nèi)使用較多的是碳分子篩。分子篩對(duì)氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴(kuò)散速率不同，氧氣擴(kuò)散較快，較多進(jìn)入分子篩固相，這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時(shí)間后，分子篩對(duì)氧的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對(duì)吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對(duì)氧的吸附，這一過(guò)程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氮?dú)饬鳌?/p>

一般情況下制氮機(jī)制取氮?dú)獾臅r(shí)候，引起氮?dú)饧兌认陆档脑蛑饕校?/p>

、制氮機(jī)的吸附壓力不穩(wěn)定如過(guò)高，超過(guò)了0.8Mpa或者是吸附壓力過(guò)低，低于0.6Mpa。

2、氣源含水油量過(guò)多

3、出氣部分接口漏氣

4、進(jìn)氣量過(guò)大使壓力上升過(guò)快

5、制氮機(jī)的分子篩中毒，分子篩使用不正確或使用年限 過(guò)長(zhǎng)都會(huì)導(dǎo)致碳分子篩中毒。

改善制氮機(jī)的制氮純度的方式：

1、減少時(shí)氣壓力、加大進(jìn)氣壓力

2、進(jìn)氣口加個(gè)儲(chǔ)罐

3、取下重新插接

4、更換分子篩

5、調(diào)節(jié)制氮機(jī)的入口調(diào)節(jié)閥減少進(jìn)氣量，入口前加裝油水分離器

制氮機(jī)常見(jiàn)故障與處理

PSA變壓吸附制氮裝置除了設(shè)計(jì)選型不合理、機(jī)組本身或儀表故障、誤操作之外，常見(jiàn)的故障現(xiàn)象和處理方法如下：

(一)各級(jí)過(guò)濾器

分子篩吸濕能力極強(qiáng)，忌油和液態(tài)水，怕磨損，在進(jìn)入吸附塔之前需要出去壓縮空氣中的油污和水分，在不同的位置采用各級(jí)過(guò)濾器，管道過(guò)濾器濾除大余5μm的顆粒及大部分水分，而細(xì)過(guò)濾器選用一次性可換芯的精過(guò)濾器，過(guò)濾精度達(dá)0.1μm。粉塵過(guò)濾器主要過(guò)慮粉化的分子篩或微量的活性炭。主要故障是氣當(dāng)中有液相、粉末夾帶。

日常要檢查前面機(jī)組油氣分離效果、氣體溫度、油污液面高度、壓差指示儀；過(guò)濾器在使用一定階段后，需要吹掃或更換過(guò)濾器、過(guò)濾器底部的自動(dòng)排污閥。

(二)冷凍干燥機(jī)

冷凍式干燥機(jī)，該產(chǎn)品主要部件如冷媒壓縮機(jī)等為進(jìn)口元件，性能可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，耗能少、安裝不需基礎(chǔ)，采用微電腦程序控制儀，對(duì)冷凍式干燥機(jī)的進(jìn)

氣溫度、露點(diǎn)溫度、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、冷卻水進(jìn)口溫度等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析和處理，可遠(yuǎn)程測(cè)量和控制，確保進(jìn)入變壓吸附分離系統(tǒng)的空氣含水量降至一定的水平。

主要故障是制冷劑缺少、AD402-04型自動(dòng)排污閥失效、過(guò)濾網(wǎng)堵塞等，運(yùn)行過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和灰塵清除工作。

(三)高效除油器

高效除油器，內(nèi)部填充15＃活性炭，屬氣相吸附。活性炭是一種多孔性的含炭物質(zhì)，有高度發(fā)達(dá)的孔隙構(gòu)造，是優(yōu)良的吸附劑，是藉由物理性吸附力與化學(xué)性吸附力而成。活性炭的比表面積（BET）越大，吸附力也越大。使用初期的吸附效果很高。時(shí)間一長(zhǎng)，活性炭的吸附能力會(huì)不同程度地減弱，吸附效果也隨之下降。如水族箱中水質(zhì)混濁，有機(jī)物含量高，活性炭很快就會(huì)喪失過(guò)濾功能。所以，活性炭應(yīng)定期清洗或更換。活性炭一般使用3～5年時(shí)間。

(四)緩沖過(guò)濾器

系統(tǒng)中設(shè)置的緩沖過(guò)濾器起平衡氣壓及除去管道中粉塵的作用。常見(jiàn)故障為泄漏，用緊固或更換墊片的方法消除。

(五)PSA吸附分離系統(tǒng)

PSA吸附分離系統(tǒng)主要由二臺(tái)填裝了1.5GN-H型分子篩的吸附塔（底部有氧化鋁分子篩吸收水分）及一臺(tái)氮?dú)饩彌_罐組成，還包括了一組氣動(dòng)截止閥，該閥為管道式平衡氣動(dòng)截止閥，具有啟閉速度快，切換壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，其開(kāi)啟時(shí)間僅需0.015秒，切換壽命為100萬(wàn)次，特別適合于變壓吸附工藝的頻繁啟閉使用。分子篩的使用壽命和其本生的質(zhì)量、裝填質(zhì)量還有使用過(guò)程中的空氣預(yù)處理效率有關(guān)，一般情況下可用5~8年。

PSA吸附分離系統(tǒng)的控制由PLC完成，該P(yáng)LC已完成程序錄入，能執(zhí)行制氮裝置的各種運(yùn)行參數(shù)控制。控制系統(tǒng)由可編程控制器，壓力變送器，溫度傳感器，閥位開(kāi)關(guān)及二次儀表組成，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的機(jī)械動(dòng)作及連鎖控制，可正確處理各種突發(fā)故障報(bào)警，同時(shí)設(shè)計(jì)上考慮了各級(jí)功能分隔，可全自動(dòng)運(yùn)行也可以人工操作運(yùn)行。

吸附塔故障的現(xiàn)象常有：

1、吸附器組的有關(guān)壓力指示不正常；維修保養(yǎng)或更換儀表。

2、動(dòng)作閥切換緩慢或關(guān)閉不嚴(yán)、不動(dòng)作；電磁閥存在故障或粉末引起動(dòng)作閥故障；更換閥門配件。

3、吸附器床層發(fā)生流化現(xiàn)象，造成分子篩摩擦沖擊嚴(yán)重產(chǎn)生粉末；進(jìn)水、油分嚴(yán)重引起分子篩硬度減低加劇粉化或分子篩失效；尋找出油、水根源，加以排除，同時(shí)分子篩多次再生，仍然不合格就需要更換合格的分子篩。壓縮空氣含油量是分子篩失效的首要因素。

4、程序控制的儀表系統(tǒng)，有時(shí)出現(xiàn)程序功能紊亂，主要體現(xiàn)在電磁閥開(kāi)關(guān)順序或時(shí)間發(fā)生變化，需要定期校驗(yàn)。

5、氮?dú)獾姆治雠c計(jì)量。氮?dú)饩彌_罐后在進(jìn)入氮?dú)饪偣芮埃O(shè)置有一取樣口，樣氣經(jīng)氮?dú)夥治鰞x在線分析達(dá)到使用指標(biāo)后，進(jìn)入氮?dú)饪偣堋５獨(dú)獾挠?jì)量由渦街流量計(jì)完成，氮?dú)饬髁靠蓪?shí)時(shí)顯示，并可實(shí)現(xiàn)累積流量顯示與控制。產(chǎn)品氣分析指示系統(tǒng)故障現(xiàn)象：(1)分析系統(tǒng)指示純度偏低，重新調(diào)試/校驗(yàn)；(2)流量未達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，工藝調(diào)整。