PSA制氮机系统说明书20要点

CPT系列碳分子筛制氮机系统使用说明书供方公司：苏州开普气体设备有限公司工厂地址：苏州市吴中区临湖镇浦庄湖桥工业区电话/传真：[phone]邮箱E-mail：[e-mail]公司网址：http//全国服务热线：400-0159-114PSA制氮机操作说明1、开/关机顺序开机准备⑴所有的阀门应处于正确的开/关位置。⑵检查各配套设备是否处于正常状态。⑶电源是否在正常范围以内。正常开机⑴开启电控柜的电源开关。⑵供气：启动空压机或气源向制氮机供气并启动冷干机运行开关。⑶开启球阀V102排污，然后关闭,接着开启活性碳过滤器阀门V108、V109或V110、V111。⑷调节仪表气减压阀TV1，使仪表压力在0.4~0.6Mpa范围内，向仪表气支路供气。⑸开启制氮机电控柜的运行开关，PLC上电启动，电磁阀按预定程序动作，气动阀也对应动作，制氮机进入运行过程。⑹缓慢开启进气阀JV1，使吸附塔的压力表读数达到设定值。⑺制氮机工作2~3个循环周期后，调节截止阀JV3，输出氮气到氮气储罐。⑻调节减压阀TV3，使氮气储罐的氮气压力达到设定值。⑼开启调节取样减压阀TV2，并调节面板上取样流量计的针形阀将氮气取样流量设为1~1.5L/min，氮分仪进行自动检测状态。⑽开启截止阀JV4并缓慢开启球阀BV4或BV5，使流量计的读书达到本机设定值。A.首先打开冷冻干燥机，起到预热的作用．B.打开空气出口开关Run为其运行开关，打开即可！Stop为其停止开关．两个压力表分别为＂冷媒低压＂和＂冷媒高压＂压力指示，指针在绿颜色范围正常．此为流量计流量控制阀门C.打开空气压缩机D.打开氮气机开关此为开关球阀，将其打开．电源进线此为空压机，开机前将其复位．１为起开机按钮，打开即可O为其停止按钮此为氮气分析仪的指数．氮气压力表氮气取样口（此管与制氮机相联）空气储罐过滤器氮气缓冲罐冷干机E.打开＂进气阀及出气阀门＂将其放空，其氮气纯度到99.9％后，再关闭排空阀（上述）停机步骤⑴关闭球阀BV4或BV5，停止供氮气。⑵关闭进气阀JV1。⑶关闭电控柜的运行开关，PLC停止工作。⑷关闭电控柜的电源开关，关闭减压阀TV2，氮气分析仪停止工作。⑸停止供气。电源指示灯纯度取样流量计纯度分析仪（开/关）制氮机停机（关）制氮机启动（开）电源进线程序控制器氮气进气阀（开机后需打开）氮气出气阀（开机后需打开）其中有十只为气动控制阀门（无需人员去动，自动控制）⑹开启球阀V102排污后关闭。⑺切断总电源。结束，等待下一次开机。2、氮气原理和一些技术说明PSA制氮原理简介变压吸附（PressureSwingAdsorption，简称PSA）气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支，它在当今世界的现场供气方面具有不可替代的地位。PSA技术具有以下优点：*产品纯度可以随流量的变化进行调节；*在低压和常压下工作，安全节能；*设备简单，维护简便*微机控制，全自动无人操作。关于吸附剂吸附剂是PSA制氮设备的核心部分。一般地，PSA制氮设备选择的是碳分子筛，它吸附空气中的氧气、二氧化碳、水分等，而氮气不能被吸附。变压吸附的原理在吸附平衡情况下，任何一种吸附剂在吸附同一气体时，气体压力越高，则吸附剂的吸附量越大。反之，压力越低，则吸附量越小。如下图所示：吸附量吸附压力0如上所述，在空气压力升高时，碳分子筛将大量吸附氧气、二氧化碳和水分。当压力降到常压时，碳分子筛对氧气、二氧化碳和水分的吸附量非常小。变压吸附设备主要由A、B二只装有碳分子筛的吸附塔和控制系统组成。当压缩空气（压力一般为0.7Mpa左右）从下至上通过A塔时，氧气、二氧化碳和水分被碳分子筛所吸附，而氮气则被通过并从塔顶流出。当A塔内分子筛吸附饱和时便切换到B塔进行上述吸附过程并同时对A塔分子筛进行再生。所谓再生，即将吸附塔内气体排至大气从而使压力迅速降低至常压，使分子筛吸附的氧气、二氧化碳和水分从分子筛内释放出来的过程。氮在自然界中分布很广，是空气的主要成份，主要以单质分子氮的形式存在于大气之中。在干燥空气中，氮的体积约占空气的五分之四。因此，空气是制取氮气的最大原料库，吸附量吸附压力0它取之不尽，用之不竭。长期以来，人们一直在寻找比深冷法更简便的空分方法---PSA。早在1960年，Skarstrom提出了PSA专利，他以5A分子筛为吸附剂用一个二床PSA装置，实现从空气中分离出富氧，并于60年代投入工业生产。1970年，PSA技术在工业应用取得了突破性的进展，最先应用于空气干燥与净化。1976年，PSA技术随着吸附剂的快速发展实现了从空气中分离氮气。（70年代，西德埃森矿业研究所成功地开发了碳分子筛，为PSA空分制氮铺平了道路，引起了广泛的关注。）之后，国内外积极运用PSA气体分离理论，竟相研究和开发碳分子筛空分制氮技术。近三十多年来，我国的变压吸附工业发展很快，在吸附剂和工艺技术等方面取得了突破性发展，技术日益成熟，设备向大型化发展。积累了多种行业和领域的工业市场应用经验，系统具有以下特点：*吸附在常温下进行，不涉及绝热问题、工艺流程简单、能耗少、投资省、运行成本最低；*系统设计合理，运行可靠，使用安全，可无人值守；*设备开停机方便，启动快（在开机10～30分钟后即可供气），操作维护简单、撬装方便、装置适应性好；制氮机流程概述：首先由空压机（螺杆式）提供压缩空气，经空气储罐除去压缩气中的液态水和油，再经由冷干机、三级过滤器、活性炭过滤器除去压缩空气中的水、油、粉尘，为制氮机（氮气发生器）提供纯净的、稳定的压缩空气，也就是我们产生成氮气的原料。再经过制氮机通过变压吸附进行氧、氮分离，生产出氮气；氮气经过氮气精密分析仪器实现再线检测，并同时实现不合格气体自动放空和报警(可配)，全程接口实现无人操作。中压吸附：由于碳分子筛表面的微孔大小与氧分子直径大小相差无几，在中压情况下，碳分子筛会选择吸附压缩空气中的氧气，对氮气不吸附，故氮气由吸附塔顶部流出，从而实现产氮。常压再生：在迅速放空情况下，碳分子筛会释放所吸附的氧气，使分子筛得到再生，以便下一次使用。两塔均压：一吸附塔工作结束后，在两秒（时间可设定）内，工作结束塔的气体向准备工作的吸附塔吹气，这样减少升压时间，同时压力变化较从大气压升至工作压力小，减少分子筛冲刷，增加产气量。反吹冲洗：工作塔会由少量氮气对放空塔进行冲洗，将分子筛中没有放空的余氧赶掉，是再生塔的分子筛再生更充分。氮气升压：利用氮气缓冲罐的纯气对吸附塔进行升压，提高产气率，提高气体纯度，实现开机以后快速达到指定纯度。注意事项安全事项1、操作本系列设备前，必须熟读并理解说明书的内容及安全注意事项，防止发生故！2、苏州开普气体设备有限公司对由操作者误操作造成的系统损害不负责。3、在设备养护工作开始前，必须关闭整个系统和系统各部分。如进入容器内工作必须确保容器内氧含量大于等于21％，并做好通风监护工作。4、PSA制氮系统消音器排放出的废气中的氧含量超过21％，。因此在制氮机附近禁止烟。使用事项1、储罐、吸附塔、缓冲罐均属I类压力容器，开、停车时，应缓慢升压和降压。2、系统装置和管道均为带压状态。在检修设备时，一定要将各管路的压力降为零，才能拆卸管路和系统部件时，否则带压气体立即扩张喷出，会直接或间接造成人身伤害。型号规格及参数1、制氮机型号及参数规格：CPT2N-20氮气纯度：99%氮气压力：0.6Mpa2、进制氮机的压缩空气指标流量：≥1.1Nm3/min压力：≥0.75Mpa温度：≤25℃含油：＜0.003mg/m33、供电220V/50Hz0.2KW设备安装1、本设备水平放置地面，无需特殊地面基础。2、本设备与建筑墙体、其他设备之间的距离应大于800mm。3、现场通风，无腐蚀性气体。3、维护与保养a,空压机保养b,冷干机保养c，管道过滤器保养空压机的后冷器，油滤，空滤，油分，应当按时保养，以确保供气正常。冷干机的散热器，自动排水电磁阀按时保养。确保出气后无水进入制氮机，高温环境下应每天手动排水，3次以上。管道过滤器，当指针到红色位置，已经说明需要更换里面滤芯。冷干机的散热片需每周用压缩空气吹洗一次，以免环境灰尘阻滞使温度过高，造成机器损坏！！d,异常原因分析制氮机吸附塔压力表0~0.75Mpa取样流量1L/mim氮分仪≥99%4、结束语随着吸附剂进一步发展和工艺流程的合理改进，以其明显的经济效益和简单的操作维护在各个行业推广前景将更加广阔活性碳后的空气缓冲罐，按时检查，如果出现如图示样，出现水和黑色水，证明活性碳已经损坏，应当立刻检查冷干的处理水能力是否出现问题。此刻氮气机需要停掉。防止水进入制氮机，以免产生严重恶果。此为流量计，如果用Q来表示实质流量，其计算为V=流量计上的数值，P1=氮气出口压力（以bar为单位）P0=常温大气压力（一般为1bar)一般一条线为20立方米/小时左右产品合格证本产品经检验合格，准予出厂产品型号：出厂编号：检验员：苏州开普气体设备有限公司故障分析故障现象原因分析排除方法备注1、指示灯不亮无电开关未合上保险丝断送电合上开关查电路，换保险丝2、气动阀不动作空气压力＜0.4Mpa电磁先导阀不动作阀内有杂物查空气压力，升压查PLC电路接线脱落，重新接先导阀坏，更换打开气动阀，清除3、分析仪不准数显指示闪烁数显不稳指示明显下降电磁干扰，换电路纯度超量程分析仪校准更换氧电极4、系统压差大空气处理系统阻力大查空气管路，换部件气动阀动作时序表名称代号时间（秒）0~22~5858~6060~116排气阀QV2A1QV2B1进气阀QV1A1QV1B1均压阀QV411QV511出气阀QV3A1QV3B1