化工行业制氮机

系统组成及工作原理
 

　　本系统化工行业制氮机是由一个以空气为原料，由空压机、空气缓冲罐、冷冻式干燥机、精密过滤器、变压吸附制氮机、氮气缓冲罐等设备组成的氮气制造系统。

　　空气压缩机是制氮系统所需压缩空气的来源。由空气压缩机输出的压缩空气先由冷冻式干燥机进行除油、除水处理，然后经空气缓冲罐缓冲后，由变压吸附制氮机制取纯度≥98%的氮气。

　　二、化工行业制氮机系统主要设备概述

　　1、压缩空气系统

　　空气压缩机提供变压吸附制氮机组所需的压缩空气。工艺要求该系统提供稳定的输出压力和足够的气量。本系统选用运转可靠，维护简单，低噪音，无基础运转的喷油螺杆式空压机。

　　2、冷冻式干燥机

　　为了达到氧、氮分离的目的，用于气体分离工艺的空气须经压缩和净化。从空气压缩机出来的压缩空气经粗过滤器过滤后，进入冷冻式干燥机，去除压缩空气中的水、油，使压缩空气达到含油<0.01ppm，颗粒<0.01um，常压露点<-20℃。

　　3、过滤器

　　本系统选取的是*精密过滤器，分C/T/A/H四级。冷干机前级为一级C级除尘过滤器，过滤精度为3μ，含油量达到1ppm。冷干机的后级为精密过滤器组，精密过滤器组由三级过滤器组成。第二级为T级除油过滤器，过滤精度为1μ，含油量达到0.1ppm。第三级为*高效精密过滤器，过滤精度为0.1μ，含油量达到0.01ppm。第四级为H级超高效精密过滤器，过滤精度为0.01μ，含油量达到0.001ppm。这样洁净干燥的压缩空气便可进入后级制氮部分经变压吸附制氮机组制得纯度≥99.5%的氮气。

　　4、空气缓冲罐

　　经除油除水处理后的洁净压缩空气进入空气缓冲罐，缓冲罐的作用是压缩空气与变压吸附制氮装置之间的缓冲，一有利于系统工作的稳定，二有利于减少压缩空气中的油雾。

　　5、变压吸附制氮机

　　环境空气经压缩净化，除去油、水和灰尘后，进入由两个装填有碳分子筛（CMS）的吸附塔组成的变压吸附装置。压缩空气由下至上流经吸附塔，其间氧分子在碳分子筛表面吸附，氮气由吸附塔上端流出，进入一粗氮缓冲罐。经一段时间后，吸附塔中碳分子筛被所吸附的氧饱和，需进行再生。再生是通过停止吸附步骤，降低吸附塔的压力来实现的。两个吸附塔交替进行吸附和再生，从而确保氮气的连续输出。因为吸附与解吸过程是通过压力变化实现的，该工艺称作变压吸附（PSA）。

　　该装置使用两个吸附塔以保证氮气的连续供给。用特殊装填方式向吸附塔装填碳分子筛，以保证高的装填堆密度。采用该方式装填，在今后运行中无需在补充碳分子筛。倘若原料空气满足本公司PSA-N2装置空气供给系统的纯度要求，碳分子筛的寿命约八年以上(进口筛)，这已被实际运行经验所证实。碳分子筛的质量直接影响工艺流程中空气的需求量，即所需能耗。

　　升压与降压工艺由多个气动控制阀门来实现。根据系统运行时间，每个阀门的开关次数约高达150万次。本公司采用进口的优质阀门以保证阀门的使用寿命和低的维修率。

　　为了获得连续稳定的产品氮气，变压吸附系统需配置一氮气缓冲罐。氮气流量通过流量表指示，纯度通过氧分仪连续进行监测。当纯度达不到客户的要求时，将自动放空，以防止不合格气体进入客户的生产线。工艺过程由程控器（PLC）连续控制调节。标准装置中带有报警指示、安全停车功能，并可按客户特殊要求进行调整。

　　全套系统简单，运行可靠，无需操作人员。

　　系统特点：

　　1、能耗低，比相同类型装置电耗较低。

　　2、运行稳定，十年运行期间，保证产品氮气流量，纯度稳定不变。

　　3、设计的优化组合，进吸附塔前的气体温度，质量参数控制，稳压配置的缓冲罐，控制系统中的纯度报警不合格N2的自动排空，系统超压报警，阀门自动关闭系统。

　　4、吸附剂选用进口分子筛吸附剂，的装填工具，运输过程中的氮气保压，*压紧装置，具有碳分子筛缺量报警功能。

　　5、人机界面显示运行参数（显示整个流程和状态、自动维护等）

　　6、高档次的硬件配置。

第二部分：设备参数
1、过滤器组（一套）
型号                           1280E-P/M/H/C
处理气量                         ≥35.8m3/min
工作压力                         ≤1.0MPaG
过滤精度                            0.01μ
含油量                              0.001ppm
生产商                            *滤芯
2、变压吸附制氮机（1套）
型号                                LE-PN500/295(20℃,101.325KPa)
产气量                            500Nm3/h
产品气纯度                       ≥99.5％（无氧含量）
产品气出口压力                 0.1-0.6MPaG(可调)
噪声等级                          ＜80db
电源功率                            220V 1Kw
外型尺寸                           3500×2000×3900
重量                                 约5000Kg