PSA制氮机与安全操作规程

一、变压吸附制氮装置工作原理

图一　碳分子筛图二　吸附量 该装置以压缩空气为原料，利用一种叫做碳分子筛的高性能吸咐剂（图一）对氧氮的选择吸附（图二），直接制取氮气。经过净化处理的压缩空气，在变压吸附作用下，加压吸附，减压脱附，由于动力学效应，动力学直径较小的氧分子在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮分子，在吸附未达到平衡前，氮在气相中得到富集，便获得产品氮气。然后，通过减压至常压，脱附出被吸附的氮等杂质组份，实现了碳分子筛的再生。

变压吸附制氮装置，通常使用二个并联的吸附器，通过PLC程序控制器控制气动阀门的启闭，交替运行加压吸附和减压再生操作，连续供给原料空气，连续产出氮气。

  二、变压吸附制氮装置特点 1、独特的气体分布器，避免了高速气流对碳分子筛的冲击，确保其不粉化，不需补充或更换，同时大大提高床层利用率，可提高效率20~25%。2、独特的吸附床层结构，可用水冷却器替代冷干机冷却压缩空气，如配置冷干机，氮气露点更低，可达-60。3、完善的制氮工艺技术，使制氮效率更高，氮气纯度更纯。4、特殊结构的过滤器，能有效除去原料空气中的油和水，保护分子筛长期不受油、水的污染。使装置制氮能力长期不衰减。5、科学设计的消声器，结构巧妙，能有效消除排气噪音。对环境无噪声污染。6、配置精良，进口的气动阀门、电磁先导阀和PLC程序控制器，确保装置长期、连续、无故障运行。7、自动化操作，不需人看管。8、设备以组件式安装在底座上，结构紧凑，占地面积小，现场安装不用基础，非常方便。 

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三、变压吸附制氮装置单体设备及配件 1、吸附器:无可拆的大法兰，不用棕垫等惰性填料，也不用弹簧或气缸等压紧装置，可保证分子筛粉碎，补充。2.控制箱:内装西门子PC机，氮气纯度检测仪，二位五通电磁阀，两块压力表显示两吸附器工作状态，紧凑、美观。3.消声器形体特小，结构独特，排气噪音低，只有65dB(A)4.气动阀门:进口的气动阀门，性能优异 ,寿命长，保证常年无故障运行。 

5.过滤器:结构巧妙 ,集油水分离、粗过滤、精密过滤于一体，顶替油水分离器、粗过滤器和活性碳过滤器，一台设备作多台使用。 超低的压力损失，只有150mmH2O,长期使用，不用更换任何过滤材料，能有效保护分子筛长期的活性。6.底座:设备均以组件式安装于其上，现场安装，不用基础，非常方便。

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1.开机：

开机步骤：

开启空压机，待压缩空气缓冲罐压力达到0.8MPa以上后，开启控制柜制氮开关，制氮机吸附罐压力达到0.6MPa左右，观察制氮系统是否正常工作（可根据两个吸附罐的压力变化情况来判断）。

打开测氧仪的电源开关，并调节适量的取样流量，观察含氧量。根据需要的氮气纯度调节纯度阀的开度，纯度合格后自动切换进入氮气储罐，储氮罐储氮压力一般为0.6—0.8MPa左右。

1.1.? 当压缩空气气源压力达到0.7MPa以上时，打开制氮机总进口截止阀，调节气动阀门工作气  源处的减压阀压力到0.4-0.5Mpa；

1.2.? 顺时针打开PLC主站电控柜上的制氮机电源开关。在制氮机控制柜的氧分仪上设定氧含量上限，装置正常工作。根据两个吸附塔的压力变化来判断两吸附塔是否正常切换，再生塔压力为零，均匀时两塔压力应接近原工作塔压力的一半。

1.3.?调节氧分析仪取样减压阀将压力调节到1.0bar，调节取样流量计，将气量调至在1左右即可，注意采样气量不宜过大。开始检测氮气纯度。

1.4.?通过调整氮气出口阀的开度来调节氮气的纯度和流量。缓慢打开放空出口截止阀，调节流量至额定流量的1/2。当氮气纯度达到要求后，缓慢打开纯气出口截止阀，将流量调至所需的流量，关闭放空出口截止阀，设备正常运转即可投入使用。

2.?关机：

关机步骤：

先将空压机旋钮转到空载，空载运转2分钟后关闭空压机。

关闭冷干机。

关闭制氮机，氮气出口阀和取样阀，关闭制氮机电源开关。

空气缓冲罐下部排污阀打开排空罐内油水。

2.1.?关闭氮气出口阀和取样阀；

2.2.?关闭压缩空气进口阀；

2.3.?关闭制氮机电源；

3.?按下表对设备进行保养与维护：

检查内容 检查方法 正常值 周期? 过滤器的排放 观察排放口是否有排出物 有正常 每日 过滤器内置排放阀的清洗 拆下排放阀，中性溶液清洗 ? 每周 ?滤芯更换 检查制氮机计时器 3000—4000小时左右 更换滤芯 ? PSA制氮系统

   氧分析仪：? 检查取样气量和压力，调节流量适中及压力? 至0.1MPa? ? 每季 用空气校正氧分仪? 空气中氧含量≈21.0%?  

4.?注意事项：

4.1.?养护工作开始前，必须关闭整个系统和系统各部分；

4.2.?养护工作开始前，系统和管道必须完全泄压；

4.3.?系统排出的废气为浓缩氧气，注意