系統組成及工作原理
 

　　本系統化工行業(yè)制氮機是由一個(gè)以空氣為原料，由空壓機、空氣緩沖罐、冷凍式干燥機、精密過(guò)濾器、變壓吸附制氮機、氮氣緩沖罐等設備組成的氮氣制造系統。

　　空氣壓縮機是制氮系統所需壓縮空氣的來(lái)源。由空氣壓縮機輸出的壓縮空氣先由冷凍式干燥機進(jìn)行除油、除水處理，然后經(jīng)空氣緩沖罐緩沖后，由變壓吸附制氮機制取純度≥98%的氮氣。

　　二、化工行業(yè)制氮機系統主要設備概述

　　1、壓縮空氣系統

　　空氣壓縮機提供變壓吸附制氮機組所需的壓縮空氣。工藝要求該系統提供穩定的輸出壓力和足夠的氣量。本系統選用運轉可靠，維護簡(jiǎn)單，低噪音，無(wú)基礎運轉的噴油螺桿式空壓機。

　　2、冷凍式干燥機

　　為了達到氧、氮分離的目的，用于氣體分離工藝的空氣須經(jīng)壓縮和凈化。從空氣壓縮機出來(lái)的壓縮空氣經(jīng)粗過(guò)濾器過(guò)濾后，進(jìn)入冷凍式干燥機，去除壓縮空氣中的水、油，使壓縮空氣達到含油<0.01ppm，顆粒<0.01um，常壓露點(diǎn)<-20℃。

　　3、過(guò)濾器

　　本系統選取的是*精密過(guò)濾器，分C/T/A/H四級。冷干機前級為一級C級除塵過(guò)濾器，過(guò)濾精度為3μ，含油量達到1ppm。冷干機的后級為精密過(guò)濾器組，精密過(guò)濾器組由三級過(guò)濾器組成。第二級為T(mén)級除油過(guò)濾器，過(guò)濾精度為1μ，含油量達到0.1ppm。第三級為*高效精密過(guò)濾器，過(guò)濾精度為0.1μ，含油量達到0.01ppm。第四級為H級超高效精密過(guò)濾器，過(guò)濾精度為0.01μ，含油量達到0.001ppm。這樣潔凈干燥的壓縮空氣便可進(jìn)入后級制氮部分經(jīng)變壓吸附制氮機組制得純度≥99.5%的氮氣。

　　4、空氣緩沖罐

　　經(jīng)除油除水處理后的潔凈壓縮空氣進(jìn)入空氣緩沖罐，緩沖罐的作用是壓縮空氣與變壓吸附制氮裝置之間的緩沖，一有利于系統工作的穩定，二有利于減少壓縮空氣中的油霧。

　　5、變壓吸附制氮機

　　環(huán)境空氣經(jīng)壓縮凈化，除去油、水和灰塵后，進(jìn)入由兩個(gè)裝填有碳分子篩（CMS）的吸附塔組成的變壓吸附裝置。壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔，其間氧分子在碳分子篩表面吸附，氮氣由吸附塔上端流出，進(jìn)入一粗氮緩沖罐。經(jīng)一段時(shí)間后，吸附塔中碳分子篩被所吸附的氧飽和，需進(jìn)行再生。再生是通過(guò)停止吸附步驟，降低吸附塔的壓力來(lái)實(shí)現的。兩個(gè)吸附塔交替進(jìn)行吸附和再生，從而確保氮氣的連續輸出。因為吸附與解吸過(guò)程是通過(guò)壓力變化實(shí)現的，該工藝稱(chēng)作變壓吸附（PSA）。

　　該裝置使用兩個(gè)吸附塔以保證氮氣的連續供給。用特殊裝填方式向吸附塔裝填碳分子篩，以保證高的裝填堆密度。采用該方式裝填，在今后運行中無(wú)需在補充碳分子篩。倘若原料空氣滿(mǎn)足本公司PSA-N2裝置空氣供給系統的純度要求，碳分子篩的壽命約八年以上(進(jìn)口篩)，這已被實(shí)際運行經(jīng)驗所證實(shí)。碳分子篩的質(zhì)量直接影響工藝流程中空氣的需求量，即所需能耗。

　　升壓與降壓工藝由多個(gè)氣動(dòng)控制閥門(mén)來(lái)實(shí)現。根據系統運行時(shí)間，每個(gè)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)次數約高達150萬(wàn)次。本公司采用進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)閥門(mén)以保證閥門(mén)的使用壽命和低的維修率。

　　為了獲得連續穩定的產(chǎn)品氮氣，變壓吸附系統需配置一氮氣緩沖罐。氮氣流量通過(guò)流量表指示，純度通過(guò)氧分儀連續進(jìn)行監測。當純度達不到客戶(hù)的要求時(shí)，將自動(dòng)放空，以防止不合格氣體進(jìn)入客戶(hù)的生產(chǎn)線(xiàn)。工藝過(guò)程由程控器（PLC）連續控制調節。標準裝置中帶有報警指示、安全停車(chē)功能，并可按客戶(hù)特殊要求進(jìn)行調整。

　　全套系統簡(jiǎn)單，運行可靠，無(wú)需操作人員。

　　系統特點(diǎn)：

　　1、能耗低，比相同類(lèi)型裝置電耗較低。

　　2、運行穩定，十年運行期間，保證產(chǎn)品氮氣流量，純度穩定不變。

　　3、設計的優(yōu)化組合，進(jìn)吸附塔前的氣體溫度，質(zhì)量參數控制，穩壓配置的緩沖罐，控制系統中的純度報警不合格N2的自動(dòng)排空，系統超壓報警，閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉系統。

　　4、吸附劑選用進(jìn)口分子篩吸附劑，的裝填工具，運輸過(guò)程中的氮氣保壓，*壓緊裝置，具有碳分子篩缺量報警功能。

　　5、人機界面顯示運行參數（顯示整個(gè)流程和狀態(tài)、自動(dòng)維護等）

　　6、高檔次的硬件配置。

第二部分：設備參數
1、過(guò)濾器組（一套）
型號                           1280E-P/M/H/C
處理氣量                         ≥35.8m3/min
工作壓力                         ≤1.0MPaG
過(guò)濾精度                            0.01μ
含油量                              0.001ppm
生產(chǎn)商                            *濾芯
2、變壓吸附制氮機（1套）
型號                                LE-PN500/295(20℃,101.325KPa)
產(chǎn)氣量                            500Nm3/h
產(chǎn)品氣純度                       ≥99.5％（無(wú)氧含量）
產(chǎn)品氣出口壓力                 0.1-0.6MPaG(可調)
噪聲等級                          ＜80db
電源功率                            220V 1Kw
外型尺寸                           3500×2000×3900
重量                                 約5000Kg