系 統(tǒng) 流 程 說 明

本套制氮系統(tǒng)是由壓縮空氣裝置、壓縮空氣凈化裝置、變壓吸附制氮裝置等設(shè)備組成。

一、壓縮空氣系統(tǒng)

壓縮空氣系統(tǒng)由螺桿式壓縮機(jī)和空氣緩沖罐組成，提供變壓吸附制氮裝置所需的氣源。該系統(tǒng)提供穩(wěn)定的輸出壓力和足夠的氣量。空壓機(jī)選用運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，低噪音，無基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)的螺桿式空壓機(jī)。空氣緩沖罐主要是作為氣源的緩沖器，起穩(wěn)定和儲(chǔ)存作用，此外還可以收集和排除進(jìn)入壓縮空氣源的大部分油水冷凝液。緩沖罐裝有壓力表，安全閥，排污口。

空壓機(jī)的排氣能力稍大于制氮機(jī)額定產(chǎn)量下的空氣耗量，由于其啟停受到排氣壓力控制，當(dāng)排氣量大于耗氣量時(shí)，排出壓力上升，空壓機(jī)停止；反之則空壓機(jī)啟動(dòng)。通過如此循環(huán)啟停，使空壓機(jī)排氣量適合制氮機(jī)耗氣量要求，并適應(yīng)生產(chǎn)線在變工況時(shí)（低于額定產(chǎn)量）的運(yùn)行需要。

二、空氣凈化系統(tǒng)

從緩沖罐出來的壓縮空氣首先進(jìn)入C級(jí)過濾器實(shí)現(xiàn)粗過濾，然后進(jìn)入冷凍式干燥機(jī)，將壓縮空氣強(qiáng)制降溫，使空氣中的水蒸汽冷凝，凝結(jié)成的液態(tài)水夾帶塵、油排出機(jī)外。冷干機(jī)最好放置于壓縮機(jī)房。工藝流程采用冷凍干燥機(jī)除油水，基于三點(diǎn)原因：

1、后級(jí)T級(jí)送氣管路過濾器進(jìn)氣口最大液體負(fù)載：2000ppm w/w露點(diǎn)＜－12℃，不采用冷凍干燥機(jī)，T級(jí)送氣管路過濾器易失效；

2、冬季室外氣溫較低，壓縮空氣溫度降低后析出水分，堵塞管路系統(tǒng)，管路系統(tǒng)需傾斜并作排液；

3、管路系統(tǒng)析出水份后易腐蝕生銹。

冷干燥機(jī)的后精密度過濾器組，精密過濾器組由二級(jí)過濾器組成。分別是T級(jí)主管路過濾器與A級(jí)高效除油霧過濾器。T級(jí)主管路過濾器精密度為1um，濾除1um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，殘留油份含量1ppm w/w。A級(jí)高效除油霧過濾器過濾精度0.01um濾除0.01um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，99.999+%油霧；殘留油份含量0.001ppm w/w。壓縮空氣品質(zhì)達(dá)到ISO8573.1質(zhì)量等級(jí)１級(jí)。

三、變壓吸附制氮系統(tǒng)

PSA碳分子篩制氮裝置中有兩個(gè)裝滿碳分子篩的吸附塔，潔凈、干燥的壓縮空氣進(jìn)入變壓吸附制氮裝置，流經(jīng)裝填有碳分子篩（CMS）的吸附塔。壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔，利用分子篩在不同壓力下對(duì)氮和氧等的吸附力不同，氧氣、水、二氧化碳等組份在碳分子篩表

面吸附，未被吸附的氮?dú)庠诔隹谔幈皇占蔀楫a(chǎn)品氣，由吸附塔上端流出，進(jìn)入緩沖罐。經(jīng)一段時(shí)間后，吸附塔中被碳分子篩吸附的氧達(dá)到飽和，需進(jìn)行再生。

再生是通過停止吸附步驟，降低吸附塔的壓力來實(shí)現(xiàn)的。已完成吸附的吸附塔短期均壓后開始降壓，脫除已吸附的氧氣、水、二氧化碳等組份，完成再生過程。

兩個(gè)吸附塔交替進(jìn)行吸附和再生，從而產(chǎn)生流量和純度穩(wěn)定的產(chǎn)品氮?dú)狻芍晃狡鞯那袚Q由PLC控制的程控閥自動(dòng)完成。一臺(tái)變壓吸附制氮裝置的性能優(yōu)劣取決于吸附器、碳分子篩、工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)以及電磁氣動(dòng)閥等部件的性能。我公司生產(chǎn)的變壓吸附制氮裝置選用日本三菱公司生產(chǎn)的PLC可編程序控制器，選用德國(guó)BF碳分子篩、德國(guó)BURKET公司生產(chǎn)的電磁氣動(dòng)閥。

四、氮?dú)饧兓b置

加氫除氧

來自變壓吸附的普氮，通過裝填有高效鈀脫氧催化劑的除氧器，粗氮中的氧氣在常溫下與過量的氫氣反應(yīng)生成水，一部分被干燥冷凝，另一部分與二氧化碳等雜質(zhì)被干燥器中的吸附劑脫除，塵埃由過濾器去除。用該法純化后氮?dú)庵泻羞^量氫氣，適用于成品氣對(duì)氫氣要求不高場(chǎng)合，如工藝過程需加氫的還原處理等。

該除氧工藝能耗低、機(jī)構(gòu)緊湊，性能可靠，其成本低于其它方法獲得高純氮，并且催化劑無需再生。干燥劑吸附周期長(zhǎng)，可以再生循環(huán)使用。