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空分设备

一、PSA变压吸附制氮机工作原理  13584834037

二、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。它是以空气为原材料,利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。碳分子筛对氮和氧的分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面的扩散速率不同,较小直径的气体(氧气)扩散较快,较多进入分子筛固相。这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后,分子筛对氧的吸附达到平衡,根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性,降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附,这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联,交替进行加压吸附和解压再生,从而获得连续的氮气流。

二、PSA变压吸附制氮机工艺流程

原料空气经空压机压缩后进入后级空气储罐,大部分油、液态水、灰尘附着于容器壁后流到罐底并定期从排污阀排出,一部分随气流进入到压缩空气净化系统。空气净化系统由冷干机及三支精度不同的过滤器及一支除油器组成,通过冷冻除湿以及过滤器由粗到精地将压缩空气中的液态水、油、及尘埃过滤干净,使压缩空气压力露点降到2~10℃,含油量降至0.001PPm,尘埃过滤到0.01μm,保证了进入PSA制氮机原料气的洁净。净化后的空气经过两路分别进入两个吸附塔,通过制氮机上气动阀门的自动切换进行交替吸附与解吸,这个过程将空气中的大部分氮与少部分氧进行分离,并将富氧空气排空。氮气在塔顶富集由管路输送到后级氮气储罐,并经流量计后进入用气点。

三、PSA变压吸附制氮机技术特点

1.原料空气取自自然,只需提供压缩空气和电源即可制氮气。设备能耗低,运行成本费用少。

2、氮气纯度调整方便,氮气纯度只受氮气排气量的影响,普通制氮纯度在95%-99.99%之间任意调节;高纯度氮气在普氮制氮机主体后面加一台氮气纯化装置99.99%-99.999%之间调节。

3、设备自动化程度高,产气快,可无人值守。启动、关机只需按一下按钮,开机10~15分钟内即可产氮气。4、设备工艺流程简单,设备结构外形小,占地面积少,设备装置适应性强。

5、特殊气缸压紧装置,避免高压气流冲击导致分子筛粉化现象,行程超限时自动声光报警。

6、数显流量计带压力补偿、高精度的工业过程监控二次仪表,具有瞬时流量及累积计算的功能。(可选配)7、进口分析仪在线检测,高精度,免维护。(可选配)

四、制氮设备技术特点及性能参数

1、系统工艺流程描述:首先原料压缩空气经过净化处理后流量,压力为0.8Mpa,露点达到洁净气源进入填充颗粒状活性炭的过滤器,使残油含量至≤0.001ppm,过缓冲储气罐后进入二个填装吸附剂的变压吸附分离系统,即制氮机主体。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,连续生产出合格高纯度的氮气,氮气输出压力为≥0.7Mpa(可调),氮气常压露点为-45℃。

2、设备主要性能特点、技术参数描述及配置明细◆分离塔结构介绍采用简单、高效、可靠的气流扩散器最大限度的解决了分离塔内气流分布不均匀的行业难题。该机构总共分三级对进气气流进行扩散,首先通过一级扩散器对气流进行初步的强制分流扩散,然后通过二级扩散器的扩散使其进一步细化均匀,最后通过氧化铝均匀的间隙进行三级扩散,使其达到理想的扩散效果后穿过分离塔床层,因此能使分子筛的利用率得到最大程度的提高。大大的提高了设备的产气效率和性能

五,氧化铝的作用

1因它强度较高,用它可以防止进口气流对床层分子筛进行直接冲击损害,起到保护并延长分子筛寿命的作用

2因它具有活性,所以还可以吸收进口气流中的水分、油雾等杂质,防止分子筛受到污染,延长其使用寿命和吸附性能。

3因它颗粒直径较大,难以从分离塔下边缘密封处漏出,从而可以避免其上装填的分子筛直接接触密封处而发生泄漏,起到隔离、密封分子筛的作用。

4因它颗粒均匀且较大,这样堆积后就形成大量均匀的间隙,因此气流通过它后就能得到进一步的均匀扩散。

六,中部取气器

为了能使分离塔内每个分离周期最后所余留的“半成品”气最大限度的投入到下个分离周期再利用,达到减少排放浪费、降低能耗的目的,我们采用了“树根”式的中部取气机构。该机构通过“树根”式的支管能多方位、大面积、均匀、快速、高效的收集塔内余留气体,最后汇集到“总干”中导入另一塔,进行周期循环再利用。

七,碳分子筛

吸附材料选用了名牌厂家卡波公司或武田公司碳分子筛,正常使用下使用寿命10年以上。保证了氮气的质量、纯度和寿命。合理、可靠、安全、独特的内部气流旋风式空气扩散装置。气体集中收集装置及孤型复合床,使气流分布均匀,减轻气流高速冲击,使气体在吸附解吸过程更均匀,使之更合理充分利用碳分子筛和增加碳分子筛的使用寿命和氮气纯度。◆采用德国宝德公司气动角座阀,开启时间为0.2秒,使  用 寿  命200万次以上,能满足变压吸附工艺频繁使用。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,完善合理的阀门布置系统使阀门的维护,检修更方便、更快捷。◆吸附塔采用了自制、专利的自力式气缸压紧技术(国家专利),利用自身系统气源取样压紧,制氮机开始工作时就进入工作状态,内部活塞始终保证分子筛压紧,同时不会压破分子筛,能避免吸附塔内部吸附/解析不同的气流方向,气流的冲击而导致分子筛的粉化现象。延长分子筛的使用寿命。压紧装置中配备了沉降报警系统,当压紧系统行程超过设定的行程下限时,内部气缸活塞板接触报警感应器,报警触点闭合。PLC接收到输入信号而自动发出声光报警,提醒用户分子筛已到下限,以便用户及时添加警准确率高,气缸内部直流电源安全可靠,性能强,该压紧装置同弹簧压紧,椰垫式压紧,气囊式压紧装置相比,可靠性更强,拆卸更便捷,自动化程度更高。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小时后会第二次报警,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。(预留500-800小时用户可通知我公司及时派服务人员到现场)

八,消声器:本消声器为螺纹拆装型,筒盖、筒底及消声过滤网均可在很快的时间内拆除,方便清洗。直筒体内壁加装了缓冲保温板,抗震性能加强,消声性能也进一步提高,可使制氧制氮的噪音≤80分贝。筒底加装了排污装置,可以更直接地清除杂质,进一步减小脏堵机率,确保消声性能。

 九,碳分子筛的装填技术金派公司专有的暴风雪联合装填工艺技术及专业的振动平台填装设备,装填时使用纯氮吹扫、塔体振动相结合的方式,以使得初装时尽可能地紧密使分子筛装填非常均匀。分子筛装填均匀可有效防止隧道效应。极高的装填密度不仅避免了分子筛颗粒之间相互碰撞和摩擦而造成粉化,而且减少了吸附塔的无效空间,从而有效提高产氮率及碳分子筛使用寿命。

十,变压吸附制氮机的使用行业及运用方式

化工行业专用制氮机适用于石油化工煤化工盐化工天然气化工精细化工新材料等及其衍伸化工产品加工行业,氮气主要用于覆盖、吹扫、置换、清洗、压力输送、化学反应搅动、化纤生产保护、充氮保护等领域。
   冶金行业专用制氮机适用于热处理光亮退火、保护加热、粉未冶金、铜材铝材加工、磁性材料烧结、贵金属加工轴承生产等领域。具有纯度高、连续生产、部分工艺要求氮气含一定量的氢以增加光亮度等特点。
   石油天然气行业专用专用制氮机适用于大陆石油及天然气开采、沿海及深海石油及天然气开采中的氮气保护、输送、覆盖、置换、抢险、维修、注氮采油等领域。具有安全性高、适应强、可移动作业、连续性生产等特点。
   电子行业专用制氮机适用于半导体生产封装、电子元器件生产、LEDLCD液晶显示器锂电池生产等领域。制氮机具有纯度高、体积小、噪声低、能耗低等特点。
   食品行业专用制氮机适用于粮食绿色仓储、食品充氮包装、蔬果保鲜、酒类封(灌)装和保存等。制药行业主要用于药品生产、储存、封装、包装等领域。
   橡胶轮胎行业专用制氮机适用于橡胶及轮胎生硫化过程中的氮气保护、成型等领域。特别是在全钢子午线轮胎生产中,用氮气硫化新工艺已逐步取代蒸汽硫化工艺。具有氮气纯度高、连续性生产、氮气压力较高等特点。

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