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?、電子、冶金、機(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。通過配以自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)無人值守。

變壓吸附是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開，目前在制氮領(lǐng)域內(nèi)使用較多的是碳分子篩。分子篩對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，分子篩對氧的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對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氧的吸附，這一過程稱為再生。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)定如過高，超過了0.8Mpa或者是吸附壓力過低，低于0.6Mpa。

2、氣源含水油量過多

3、出氣部分接口漏氣

4、進(jìn)氣量過大使壓力上升過快

5、制氮機(jī)的分子篩中毒，分子篩使用不正確或使用年限 過長都會導(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，常見的故障現(xiàn)象和處理方法如下：

(一)各級過濾器

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過濾器，管道過濾器濾除大余5μm的顆粒及大部分水分，而細(xì)過濾器選用一次性可換芯的精過濾器，過濾精度達(dá)0.1μm。粉塵過濾器主要過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；過濾器在使用一定階段后，需要吹掃或更換過濾器、過濾器底部的自動(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、過濾網(wǎng)堵塞等，運(yùn)行過程中加強(qiáng)監(jiān)測和灰塵清除工作。

(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?；钚蕴渴且环N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?；钚蕴康谋缺砻娣e（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，活性炭的吸附能力會不同程度地減弱，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，活性炭很快就會喪失過濾功能。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)緩沖過濾器

系統(tǒng)中設(shè)置的緩沖過濾器起平衡氣壓及除去管道中粉塵的作用。常見故障為泄漏，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，切換壽命長等特點(diǎn)，其開啟時(shí)間僅需0.015秒，切換壽命為100萬次，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?？刂葡到y(tǒng)由可編程控制器，壓力變送器，溫度傳感器，閥位開關(guān)及二次儀表組成，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場各設(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?。氮?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。