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      制氮機(jī)制氮純度低原因

      發(fā)布日期: 2019-08-22

      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(duì)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(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(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(jí)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(jí)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(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、過濾網(wǎng)堵塞等,運(yùn)行過程中加強(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?;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。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)喪失過濾功能。所以,活性炭應(yīng)定期清洗或更換?;钚蕴恳话闶褂?~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(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(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?,設(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。

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