分子筛空分制氮以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15~30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力,越来越得到中、小型氮气用户的欢迎,PSA制氮已成为中、小型氮气用户的方法。
制氮机在正常的运行中需要注意其运行的状态有利于大大增加制氮机的寿命和节约成本:需要检测以下几个部分的安全;
1、空压机
将先安装C级过滤器。为防止油烟进入压缩空气内,空压机低压运行时间一般不能**过30分钟,并做好排烟风机的运行维护,有条件的企业可增加一台排烟风机备用并联锁。必须搞好循环水水质管理,制氮机有条件的企业可使用软化水,并在压缩机循环水管上增设防垢器,减缓或降低垢层沉积和淤泥沉积,油冷要采用双油冷,并能在线切换。
2、预冷装置
有条件的企业尽量备两台冷干机,一台是WCD系列传统型冷干机,另一台是WAD系列节能-环保型冷冻式干燥机,否则当分子筛出口二氧化碳浓度升高时将停机。由于冷干机出口管线长时间运行易出现锈蚀,导致流通面积减小、阻力增大、冷干机出口压力上升,因此在检修开机前,建议利用制氮机吸附塔气体进行反向吹扫。
3、纯化
分子筛进气操作要缓慢平稳,以防气流冲击制氮机床层,造成分子筛粉化进入塔内,形成危害。分子筛气动阀出现问题,会造成空分工况波动而被停机,建议选用可靠性高、气源能够独立的德国宝德或盖米的气动阀门,且气动阀的反馈信号要灵敏,一旦阀门出现未动作或动作未到位,报警器可以及时报警。
纯度制氮机空气净化装置
空气净化组件由过滤器、冷冻干燥机、精过滤器、**精过滤器、催化剂除油器等组成,压缩空气进入管道过滤器除去>1μm的微粒及大部分的水,**冷冻干燥机和后级过滤器的正常使用,经冷冻干燥机使之强制冷却到5℃左右,使空气中的水汽凝结成水,通过分水过滤器分离并过滤后,由排污阀排出,使压缩空气达到-10℃,经精过滤器过滤>0.01μm的微粒及油水,再进入**精过滤器过滤油、水;过滤精度>0.001μm,经除油器中的活性碳吸附残余的微量的油雾,得到洁净的压缩空气通过管道进入氮氧分离系统,保证分子使用时间长。
制氮设备(也称制氮机,制氮装置)工作流程是:空气经压缩机压缩,进入冷干机进行冷冻干燥,以达到变压吸附制氮系统对原料空气的要求。再经过过滤器除去原料空气中的油和水,进入空气缓冲罐,以减少压力波动。后,经调压阀将压力调至额定的工作压力,送至二台吸附器(内装碳分子筛),空气在此得到分离,制得氮气。原料空气进入其中一台吸附器,产出氮气;另一台吸附器,则减压解吸再生。二台吸附器交替工作,连续供给原料空气,连续产出氮气。氮气送至氮气缓冲罐,经调压阀将压力调至额定压力;再通过流量计计量,氮气分析仪分析检测,合格的氮气备用,不合格氮气放空(刚开制氮机时)。