變壓吸附制氮機操作規(guī)程..

1、變壓吸附制氮機操作規(guī)程第一章總述一、制氮機原理簡介變壓吸附法（簡稱PSA是一種新的氣體分離技術(shù)，其原理是利 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。 變壓吸附（PSA制氮機是一種新型高科技設(shè)備，它具有設(shè)備成本低, 體積小、重量輕、操作簡單、維護方便、運行費用小、現(xiàn)場制氮快捷、 開關(guān)方便、無污染等優(yōu)點，。本廠生產(chǎn)的PS腔分制氮設(shè)備廣泛運用于 石油化工、電爐煉鋼、玻璃生產(chǎn)、造紙等行業(yè)和領(lǐng)域，設(shè)備運行穩(wěn)定,安全可靠，深受廣大用戶的青睞。E3n弓-Sj1三、制氮工作原理：1、變壓吸附制氮機是以碳分子篩為吸附劑，利用加壓吸附，降 壓解吸的原理從空氣中吸附和釋放氧氣，從而分離出氮氣的自

2、動化設(shè) 備。碳分子篩是一種經(jīng)過特殊的孔型處理工藝加工而成的，表面和內(nèi)部布滿微孔的柱形顆粒狀吸附劑.其孔型分布特性使其能夠?qū)崿F(xiàn)。、 N的動力學(xué)分離。碳分子篩對 Q、N2的分離作用是基于這兩種氣體的 動力學(xué)直徑的微小差別，Q分子在碳分子篩的微孔中有較快的擴散速 率，N2分子擴散速率較慢。壓縮空氣中的水和CO勺擴散同氧相差不大， 而鼠擴散較慢。最終從吸附塔富集出來的是 N2。變壓吸附制氮正是利用碳分子篩的選擇吸附特性，采用加壓吸 附，減壓解吸的循環(huán)周期，使壓縮空氣交替進入吸附塔（也可以單塔 完成）來實現(xiàn)空氣分離，從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氮氣。四、制氮基本工藝流程：壓嵬空氣以耍際睜睛朧制氮機基本工藝流

3、程示意圖空氣經(jīng)空壓機壓縮后，經(jīng)過除塵、除油、干燥后，進入空氣儲罐, 經(jīng)過空氣進氣閥、左吸進氣閥進入左吸附塔，塔壓力升高，壓縮空氣 中的氧分子被碳分子篩吸附，未吸附的氮氣穿過吸附床，經(jīng)過左吸出 氣閥、氮氣產(chǎn)氣閥進入氮氣儲罐，這個過程稱之為左吸，持續(xù)時間為 幾十秒。左吸過程結(jié)束后，左吸附塔與右吸附塔通過中間均壓閥連通， 使兩塔壓力達到均衡，這個過程稱之為均壓，持續(xù)時間為 23秒。均 壓結(jié)束后，壓縮空氣經(jīng)過空氣進氣閥、右吸進氣閥進入右吸附塔，壓 縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附， 富集的氮氣經(jīng)過右吸出氣閥、氮 氣產(chǎn)氣閥進入氮氣儲罐，這個過程稱之為右吸，持續(xù)時間為幾十秒。同時左吸附塔中碳分子篩吸附的氧氣

4、通過左排氣閥降壓釋放回大氣 當(dāng)中，此過程稱之為解吸。反之左塔吸附時右塔同時也在解吸。 為使 分子篩中降壓釋放出的氧氣完全排放到大氣中， 氮氣通過一個常開的 反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔，把塔內(nèi)的氧氣吹出吸附塔。這個過程 稱之為反吹，它與解吸是同時進行的。右吸結(jié)束后，進入均壓過程， 再切換到左吸過程，一直循環(huán)進行下去。制氮機的工作流程是由可編程控制器控制九個二位五通先導(dǎo)電 磁閥，再由電磁閥分別控制九個氣動管道閥的開、 閉來完成的。三個 二位五通先導(dǎo)電磁閥分別控制左吸、均壓、右吸狀態(tài)。左吸、均壓、 右吸的時間流程已經(jīng)存儲在可編程控制器中， 在斷電狀態(tài)下，三個二 位五通先導(dǎo)電磁閥的先導(dǎo)氣都接通氣動管道

5、閥的關(guān)閉口。當(dāng)流程處于左吸狀態(tài)時，控制左吸的電磁閥通電，先導(dǎo)氣接通左吸進氣閥、左吸 產(chǎn)氣閥、右排氣閥開啟口，使得這三個閥門打開，完成左吸過程，同 時右吸附塔解吸。當(dāng)流程處于均壓狀態(tài)時，控制均壓的電磁閥通電， 其它閥關(guān)閉；先導(dǎo)氣接通均壓閥開啟口，使得這兩個閥門打開，完成 均壓過程。當(dāng)流程處于右吸狀態(tài)時，控制右吸的電磁閥通電，先導(dǎo)氣 接通右吸進氣閥、右吸產(chǎn)氣閥、左排氣閥開啟口，使得這三個閥門打 開，完成右吸過程，同時左吸附塔解吸。每段流程中，除應(yīng)該打開的 閥門外，其它閥門都應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。四、制氮系統(tǒng)設(shè)備制造普通純度氮氣（氮氣純度95%-99.9%） , PS4U氮系統(tǒng)由下列設(shè)備組成：（根據(jù)不同用

6、戶要求，具體組成可能有所變化）1、空氣壓縮機空壓機的排氣量根據(jù)制氮機的規(guī)格而定。一般為了不使空壓機一 直滿負荷運轉(zhuǎn)，有一定的卸載時間，有利于空壓機長期有效使用，在 選擇空壓機的排氣量時，螺桿空壓機的排氣量一般要比制氮機要求的 氣量大1015%活塞空壓機一般要比要求的排氣量大 2025%空壓機的額定排氣壓力最好選擇為0.81.0Mpa （最少要A 0.7Mpa）,排氣壓力過高、過低均不好。對于地處海拔高度A 1000m勺地方，選擇空壓機時要考慮大氣壓 力，請咨詢空壓機供貨商或咨詢我公司?？諌簷C排出的壓縮空氣中含油量必須w10Ppm w/w,最好使用無油空壓機。PFN氮系統(tǒng)中設(shè)備主要電力消耗就是空

7、壓機的功率消耗。（維護與保養(yǎng)參照參照制氮機凈化系統(tǒng)）2、壓縮空氣預(yù)處理設(shè)備因為制氮主機中碳分子篩對壓縮空氣的品質(zhì)要求很高，而壓縮空氣中氣體溫度高，又含有大量的水分和一定的粉塵、油霧，所以在壓縮空氣進入制氮主機前必須進行降溫、除水、除油、除塵等處理，此 部分設(shè)備主要就是為了此目的。對壓縮空氣的凈化處理至關(guān)重要，這一點請用戶千萬不要忽視！因為壓縮空氣凈化處理的好壞直接關(guān)系到碳分子篩的使用壽命，從而 直接關(guān)系制氮機的長期有效使用。一旦碳分子篩油“中毒”或水“中 毒”，制氮機將效率下降，指標無法達到正常。對壓縮空氣除水主要采用冷凍式干燥機或（和）吸附式干燥器。 冷凍式干燥機是采用R-134a或R-22

8、冷媒作為冷卻劑，將壓縮空氣中氣 體降溫，其內(nèi)氣態(tài)水和油冷卻至液態(tài)，然后除去。具體操作參照冷干 機使用說明。吸附式的無熱再生干燥機是采用一種可再生的干燥劑作 為吸附劑，利用壓力變化、氣體膨脹等原理，采用變壓吸附分離水分 的分離工藝，將壓縮空氣中的水分除去。如果要求氮氣露點不是太低（W 40c常壓），則用一級冷凍干 燥機即可；如果要求氮氣露點較低（W 60c常壓），則需同時配置 冷凍干燥機和吸附式干燥器。冷凍式干燥機有風(fēng)冷和水冷兩種方式， 處理氣量較小時（ 1220m3/min ）,用風(fēng)冷式即可。吸附式干燥器 有無熱再生和微熱再生兩種類型，都對氣量有一定損耗對壓縮空氣除油、除塵主要采用不同類型、不

9、同過濾精度的多級 過濾器。過濾器是通過由很多微孔的纖維材料制成的濾芯或活性碳除 去介質(zhì)中的污染物（水、油、微粒、異味），所有過濾器都有除水、 除油、除塵的作用，只不過不同類別的過濾器主要功能不同。 主路過 濾器主要起除塵和除液態(tài)水作用；初過濾器主要起一級除油作用；精 過濾器主要是進一步除油，使介質(zhì)含油量很少；活性碳除油過濾器主 要是起深度除油和吸附碳氫化合物、除異味的作用。過濾器的配置主 要根據(jù)空壓機排出的壓縮空氣品質(zhì)而定。 配置太少，壓縮空氣得不到 充分的凈化處理，無法達到制氮機對壓縮空氣的品質(zhì)要求， 這是不允 許的；配置太多，固然對壓縮空氣處理效果好，但會造成管路中氣體 壓力損耗較多，同時

10、也造成成本過高，沒有必要。一般來說，對無油空壓機，需配置一至兩級過濾器，主要是除塵、除水；對含油空壓機, 則需配置三至四級過濾器3、制氮主機PFrtU氮主機對壓縮空氣的要求如下：壓 力 A 0.75Mpa ,殘油含量 < 0.008PPm, 機械雜質(zhì) < 0.01 m 常壓露點 < -23C制氮主機一般由罐體、管路閥門和電控柜三部分組成，具體地包 括底盤、空氣緩沖罐、氮氣緩沖罐、吸附塔，碳分子篩、布氣系統(tǒng)、 壓緊裝置，氣動管道閥、電磁閥、單向管道閥、過濾減壓閥等閥門， PLC空制器、高效消音器、氮氣分析儀、流量計、壓力表等儀器儀表， 連接管路等附件。4、氮氣后期凈化處理這部分

11、設(shè)備是根據(jù)用戶成品氮氣的使用場合和工藝需要來配置， 為選配設(shè)備。一般來說，制氮機產(chǎn)出的氮氣還是比較潔凈的， 可滿足 大多數(shù)用戶的用氣標準。但對于食品、啤酒、飲料、制藥、精密加工 等行業(yè)，要求成品氮氣無菌、無異味、無塵等，就要對氮氣進行后期 除菌、除塵、除異味處理。主要是在氮氣輸出管道中再配置除菌過濾 器、除塵除異味過濾器，使成品氮氣中不含細菌和塵埃等無機物和有 機物。第二章、設(shè)備調(diào)試及開、停車一、設(shè)備運行前準備1、將220V /50HZ的電源插板與制氮機上的電控柜上電源線插頭 相連；2、確認電控箱有電；3、確認制氮機上所有閥門處于原始關(guān)閉狀態(tài)。4、打開電控柜上的電源開關(guān)，即發(fā)現(xiàn)：通電指示燈亮，

12、按啟動開關(guān)，運行指示燈即說明控制器正常，然 后關(guān)閉電源待用。5、檢查壓縮空氣氣源系統(tǒng)按照空壓機和冷干機的使用說明書，確認空壓機、冷干機等需要接電的設(shè)備應(yīng)接入的電源電壓（380Vg220V）,并接好電源。6、截斷排氣閥門；7、區(qū)域性空載試壓；8、由排空口放氣30分鐘左右；9、檢測機器性能；10、空壓機排氣壓力應(yīng)設(shè)定在0.750.85Mpa為最佳，排氣壓力 不得低于0.75Mpa;11、冷干機需與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相符合，試運轉(zhuǎn)看處理壓縮空氣時是否能達到常壓露點一23c左右；12、按圖紙，檢查系統(tǒng)管道連接安裝的完整性、安全性和氣密性；13、分段吹掃管路；14、保壓試驗；15、配好專職操作維護管理人員；16、

13、預(yù)讀產(chǎn)品說明書、手冊；17、并做專項培訓(xùn)。二、設(shè)備首次啟動（設(shè)備調(diào)試）：1、檢查系統(tǒng)中各設(shè)備是否處于安全、原始備電待用狀態(tài)；2、啟動冷干機：按電源按鈕為開，冷干機運轉(zhuǎn)，空車運轉(zhuǎn) 3-5 分鐘，打開其前后閥門（全開）；3、空壓機開啟：如需冷卻水，首先打開其前后閥門；按照使用說明書開啟電源開關(guān)；4、使壓縮機運轉(zhuǎn)，升壓：壓縮空氣經(jīng)冷干機和過濾器處理后進 入制氮機的空氣緩沖罐。打開空氣罐下方排污閥放空片刻，然后關(guān)閉排污閥等待空氣壓力上升；5、當(dāng)空氣緩沖罐的壓力達到空壓機設(shè)定的最高壓力時,調(diào)節(jié)先導(dǎo)氣減壓閥，使壓力設(shè)定為空氣壓力的1/2。開啟空氣進氣閥，打開電 控柜上的電源開關(guān)，過幾秒鐘，即可進入正常的工

14、作狀態(tài)；6、由于剛剛開機時，吸附塔內(nèi)的吸附氣體需要置換，因此進入氮 氣儲罐的閥門暫時不要打開，讓制氮吸附塔組間循環(huán)工作5分鐘左右 再緩慢打開氮氣產(chǎn)氣閥，使純氮氣進入氮氣儲罐。打開氮氣罐排污閥 放空5分鐘左右，置換氮氣罐；然后關(guān)閉排污閥等待氮氣壓力上升；7、待氮氣儲罐壓力達到0.6 MpaB,調(diào)節(jié)氮氣減壓閥，使得出口 壓力達到用戶要求值。由于氮氣剛進入氮氣儲罐時氮氣儲罐內(nèi)含有空 氣,此時氮氣純度較低，不能供給用氣點使用，應(yīng)先放空。具體操作 為緩慢打開流量計下球閥至全開，然后緩慢打開放空閥，這時可觀察 到流量計浮子上升，放空閥開度視流量示值達到額定流量為準。 此時 流量示值為帶壓流量，實際標態(tài)下的

15、流量為QN=V （表壓X 10+1） X流量計讀數(shù)，式中：Qn標態(tài)下額定流量Qs流量計示值流量PS氮氣壓力（表壓）舉例說明：現(xiàn)場一個浮子流量計的指示讀數(shù)為 5.0M3/h ,流量計下游的調(diào)壓 閥壓力表壓力（圖2）為0.6MPa,那么在標準狀態(tài)下的實際流量：（0.6X10+1） X流量計讀數(shù)5.0X2.64 13.229 N M3/h8、把普氮測試儀表（見使用說明書）與氮氣取樣口的微量調(diào)節(jié) 閥連接，普氮的純度即以數(shù)字的形式從表上顯示出來，等到純度穩(wěn)定后，微微開啟取樣調(diào)節(jié)閥，經(jīng)過幾個流程后，純度會有所上升。通過 微調(diào)調(diào)節(jié)閥可使純度達到最佳狀態(tài)（取樣氣體不要太大以免影響測試 儀正常工作）；9、氮氣純

16、度達到最佳后，關(guān)閉放空閥門，打開通往后級用氣設(shè) 備的閥門，流量控制值為設(shè)備性能所要求。產(chǎn)品氮氣即可使用；三、設(shè)備正常開車步驟1、打開冷干機電源，空車轉(zhuǎn)運3-5分鐘；2、空壓機開啟壓縮空氣經(jīng)冷干機和過濾器處理后進入制氮機的 空氣緩沖罐，各壓力表指示逐漸上升；3、當(dāng)空氣緩沖罐的壓力達到空壓機設(shè)定的最高壓力時,打開電控 柜上的電源開關(guān)，即可，進入正常的工作狀態(tài)；4、待氮氣儲罐壓力達到0.6Mpa后，緩慢打開放空閥，這時可觀 察到流量計浮子上升，放空閥開度視流量示值要小于性能頁中額定流量為準。把普氮測試儀表接到測試口上，普氮的純度即以數(shù)字的形式 從表上顯示出來，等到純度達到工藝要求后，關(guān)閉放空閥門，打

17、開通 往后級用氣設(shè)備的閥門，流量控制為設(shè)備性能頁所要求值。產(chǎn)品氮氣 即可使用。四、設(shè)備正常停車步驟1、關(guān)閉制氮機電源開關(guān)；2、關(guān)閉氮氣供氣閥門； 其它閥門不用關(guān)閉。若長期不用時才將 各閥門關(guān)閉。3、關(guān)閉冷干機電源開關(guān)。4、關(guān)閉空壓機電源（如空壓機還為其它設(shè)備供氣則不需關(guān)機）5、關(guān)閉進入制氮機的壓縮空氣閥門。6、若長期不用時將系統(tǒng)各設(shè)備電源切斷，放空所有機器內(nèi)的殘 留氣體。五、故障緊急停車步驟1、關(guān)閉制氮機電源開關(guān)。2、關(guān)閉流量計下游閥門。3、關(guān)閉空壓機、冷干機的電源開關(guān)。4、關(guān)閉氮氣供氣閥門。5、關(guān)閉進入制氮機的壓縮空氣閥門。6、打開空氣、氮氣緩沖罐排污閥放空。六、設(shè)備正常運行狀態(tài)描述1、電源

18、指示燈亮。2、A塔壓力由均壓時平衡壓力逐漸升至最高，同時右吸附塔壓力由均壓時平衡壓力逐漸降為零。3、B塔壓力由均壓時平衡壓力逐漸升至最高，同時左吸附塔壓力由均壓時平衡壓力逐漸降為零。4、正常工作時，兩個壓力表顯示一個帶壓，一個不帶壓。5、氮氣出口壓力指示為正常用氣壓力，使用時壓力會有稍微波動，但變化不應(yīng)過大。6、流量計流量指示應(yīng)基本穩(wěn)定，波動不應(yīng)過大，流量計的示值 應(yīng)不大于制氮設(shè)備的額定產(chǎn)氣量。7、測氮儀示值應(yīng)不大于制氮設(shè)備的額定純度，也許會有少許波 動，但不應(yīng)波動過大。七、操作注意事項：1、根據(jù)用氣壓力和用氣量調(diào)節(jié)流量計前面的調(diào)壓閥和流量計后 的產(chǎn)氮閥，不要隨意調(diào)大流量，以保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)

19、。2、空氣進氣閥和氮氣產(chǎn)氣閥開度不宜過大，以保證純度達到最 佳。3、調(diào)試人員調(diào)節(jié)好的閥門不要隨意轉(zhuǎn)動，以免影響純度。4、不要隨意動電控柜內(nèi)的電器件，不要隨意拆動氣動管道閥門。5、操作人員要定時察看機上四只壓力表，對其壓力變化作一個 日常紀錄以備設(shè)備故障分析。6、定期觀察出口壓力、流量計指示及氮氣純度，與性能頁的值 對照，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。7、按照空壓機、冷干機、過濾器的技術(shù)要求保養(yǎng)和維護，以保 證空氣品質(zhì)?？諌簷C、冷干機必須每年至少檢修一次，按照設(shè)備維護、 保養(yǎng)規(guī)定更換易損件，并進行保養(yǎng)；如發(fā)現(xiàn)過濾器前后壓差A(yù) 0.050.1Mpa,必須及時更換過濾器濾芯。8、完整填寫日常記錄表。第三章、設(shè)備

20、保養(yǎng)維護警示：在進行任何維護之前，必須要切斷電源，并將系統(tǒng)徹底泄壓。一、系統(tǒng)維護保養(yǎng)1、排污系統(tǒng)每天定時檢查排污系統(tǒng)（高效除油器、精密過濾器、冷凍式干燥 機、緩沖儲氣罐），每班（8小時）至少排放四次，若遇天氣潮濕或壓縮 空氣含水量較高時，可適當(dāng)增加排放次數(shù)；定期更換濾芯、等易損配 件（建議更換周期為1年）。2、電器系統(tǒng)定期檢查各接口有無脫線或松動，若有應(yīng)及時處理；上述過程必須在斷電狀況下進行；定期檢查電源電壓是否正常 AC220W 15%控制柜內(nèi)須經(jīng)常清掃灰塵（注意先切斷電源）并檢查后面板各插 頭是否良好。3、消聲器與放空系統(tǒng)消聲器廢氣與自動放空廢氣應(yīng)接至室外，以免氮氣設(shè)備排氣帶來 較大噪聲。

21、為避免消聲器的堵塞，在消聲器上部應(yīng)有防雨部件，定期 檢查消聲器是否堵塞。二、定期維護1、嚴格按操作法啟動、運轉(zhuǎn)與關(guān)機。2、根據(jù)氮氣含氧量，及時調(diào)整氮氣出口流量。3、根據(jù)生產(chǎn)需要，不定期檢測氮氣含氧量。4、檢查設(shè)備的壓力、流量，1次/小時。5、設(shè)備和現(xiàn)場要經(jīng)常保持清潔。6、每班檢查各部連接螺栓、地腳螺栓緊固情況。7、每3個月檢查一次碳分子篩的下降量，并及時壓緊。8、每12個月檢查消聲器緩沖物的通暢情況，及時清理。9、建議每年至少打開一次閥門將運轉(zhuǎn)部件清洗上潤滑油，并換上密 封件。三、檢查、維護時與周期項目運行周期檢查差壓表壓力是否在正常范圍內(nèi)每日過濾器的排放氧分析儀檢查取樣氣里和壓力檢查氮氣流量

22、計，有必要請調(diào)節(jié)正確，應(yīng)小 于額定流量。檢查各壓力表工作是否正常。閥門工作情況用空氣校正氧分儀每周過濾器內(nèi)置排放閥的清洗整機密封檢查1個月除油器、空氣過濾器、氮氣過濾器更換濾芯進出壓差，0.1Mpa或工作滿8000個小時氮氣分析儀標準校對3個月氮氣管路查漏三個月氧分析儀氧探頭的更換每半年氣動閥密封檢查半年整機密封檢查1個月電磁閥膜片、控制導(dǎo)管檢查1年安全閥、壓力表校檢按本廠及當(dāng)?shù)匕踩块T規(guī)定四、設(shè)備常見故障及處理故障現(xiàn)象故障原因排除辦法打開電源開關(guān)，電源 指小火不穴1 .電源未接通2 .電源保險損壞3 .電源開大損壞1 .接通電源2 .更換電源保險3 .更換電源升大左吸時左吸附罐壓 力不能上

23、升到正常 值1 .先導(dǎo)氣壓力未設(shè)定好2 .控制左吸的電磁閥損壞3 .左吸進氣閥未打開1 .先導(dǎo)氣壓力設(shè)定為空氣壓力的1/22 .維修電磁閥或更換3 .檢查管道閥，4 .如切故障維修或更換均壓時左右吸附罐 壓力不能均衡1,控制均壓的電磁閥損壞2.上下均壓閥未打開1 .維修電磁閥或更換2 .檢查均壓閥，3 .如切故障維修或更換右吸時右吸附罐壓 力不能上升到正常 值1 .控制右吸的電磁閥損壞2 .右吸進氣閥未打開1 .維修電磁閥或更換2 .檢查管道閥，如肩故障維 修或更換左吸或右吸時7片1 器不停排氣，同時吸 附罐壓力不上升1 .反吹閥開得過大2 .電磁閥損壞3 .均壓閥漏氣4 .解吸閥漏氣1 .將反吹閥開度調(diào)到適當(dāng)2 .維修電磁閥或更換3 .維修管道閥或更換使用過程中氮氣純 度波動1 .空氣壓力有波動2 .用氣量有波動1 .保養(yǎng)、維修空壓機2 .保持用氣量不3 .超過額定流量氮氣測量儀顯示數(shù) 字/、準確1 .有空氣混入2 .氧探頭失效1 .檢定氧探頭及測純系統(tǒng)2 .更換氧探頭第四章、安全注意事項1、認真閱讀使用說明書開啟本設(shè)備前，應(yīng)詳細閱讀本使用說明書及所附帶的主要部件說 明書。如氮氣分析儀器，PC控制器并嚴格遵守其操作規(guī)程及注 意事項。2、做好設(shè)備接地保護：設(shè)備運行前應(yīng)由電工做好