碳分子筛制氮机
使
用
说
明
书
中船重工电机科技股份有限公司
二零零八年一月
目录
一、概述
二、主要特征与主要性能参数
三、变压吸附制氮原理及工艺流程
1．工作原理
2．工艺流程
四、变压吸附制氮安装操作及维护
1．安装
2．操作
3．维护保养
五、常见故障及排除方法
六、气体流量修正说明
七、技术文件目录
八、通用流程图/电原理图/接线图
安全敬告
在操作制氮机前，请务必仔细阅读说明书、注意事项
安全注意事项：
（1）储气罐排污
储气罐使用一段时间后，应打开排污阀，进行排污。如果储罐内有剩余气体，排放时应避免气流直接冲击人体。以防止可能出现的危险。
（2）拆卸管路
拆卸管路时应确认管路中没有压缩空气。如有，应将压缩空气排净后再进行拆卸。
（3）回吹球阀的设定
回吹球阀经调试人员设定好回吹量,操作人员不得再动。
（4）流量控制阀门的设定
阀Q4经技术人员定好流量后,操作人员一般不用再调。在初次送气时,阀Q4应全部关闭,打开Q3后，再缓慢调整Q4至所需流量,调整Q4的同时,应相应调整减压阀T,使两者同时达到压力与流量要求。
（5）样气检测阀门的设定
测量气体流量通过调速阀TS来调定。样气流量为350+50毫升/分，一次调定后，不再调。（一般以脸颊感觉不到气流，嘴唇能感觉到气流为准）
（6）空压机的安全操作
依据空压机说明书对其进行安全操作。
（7）吸附塔法兰盖拆卸步骤
打开吸附塔上法兰盖时，先应对称拆卸任意两个螺栓（成180度角）。逐步将法兰上剩余的螺栓拆掉。
一、概述
氮气在自然界中分布很广,是空气的主要成分(约占78%),在常温常压下无色、无味、无毒、不燃、不爆,使用上很安全。氮气分子结构十分稳定,化学性质很不活泼,通常难以同其它物质发生化学反应,表现为很大的惰性,被广泛用于保护气体。随着科学技术的进步和经济的发展,氮气的应用范围日益扩大,并已深入许多工业部门和日常生活领域。
工业用氮气的制取是以空气为原料,将其中的氧气和氮气分离而获得,其方法主要有深冷空分法、分子筛空分法及薄膜空分法等。在一般中小型用户(1000Nm3/h以下)中广泛使用分子筛空分法制取氮气。与深冷空分法相比,具有工艺流程简单、占地小、投资省、操作简单,维护方便等优点，而且产品氮气纯度可按实际需要作任意调节,装置适应性好。分子筛空分法目前以碳分子筛(Cardon Molecular Sieves 简称CMS )空分法为主,CMS是德国亚琛(Bergbau Forschung of Esen)矿业研究有限公司于70年代首先研制成功的新型高效吸附
剂。CMS法分离氮气、氧气是通过一种新型气体吸附分离技术——变压吸附(Pressure swing absorption 简称PSA)技术来实现的,这一技术起源于德国四十年代一项专利,成熟于七十年代美国的工业应用,主要用于氧氮分离、空气干燥,八十年代已有比较完整的数学模型来描述,这项技术有如下优点:
1.产品氮气纯度高。
2.一般可在室温和不高的压力下工作,分子筛床再生时不用加热,节能经济。
3.设备简单,操作.维护简便。
4.连续循环操作,可完全实现自动化。
二、主要特征与主要性能参数
我公司于八十年初期引进该项技术,经过多年的消化吸收与开发研制,逐步完善了制氮设备的设计和制造技术,大大提高了设备可操作性和可靠性,可向各类工业领域提供了各种型号的制氮设备,并形成了一系列鲜明的特征。
1、主要特征
(1)工艺流程简单、可靠
工艺流程揉和了美国KEMP流程与德国流程的特长,删除了易出故障又不必要的部件,保留了对保证碳分子筛发挥性能及寿命的必要部件,使设备既能保证技术指标,又符合我国国情,成本适中。
(2)压力容器安全、可靠
所有压力容器均严格按照《GB150》设计、制造，经劳动局锅检所监检、
验收合格,附全套产品质量证明书、监检证书、竣工图。
(3)吸附塔设计合理
吸附塔根据气体动力曲线,设计有独特的分流装置,塔内部3/4处于层流状态,保证CMS发挥最大效能,上部的压紧装置,保证分子筛免受冲击,延长了使用寿命,检查口开闭容易,方便装料与检查,方便更换分子筛。
(4)碳分子筛品质优良
选用德国公司制氮专用碳分子筛(一级品),保证产N2效率和防冲击磨损性能。
(5)自动化程度高,运行可靠
设备的控制部分由PC(Programmable Controller)可编程序控制器实现,设有手动/自动档,在自动档时,按启动按钮设备即进入全自动运行状态,在手动档时,用钮子开关可逐一检查各电磁阀,气动阀的动作情况。PC机选用日本OMRON公司产品,适应性强,质量可靠。
(6)快速开闭气动阀运行故障率低
气动阀采用德国盖米公司最先进技术设计制造,故障率低,维护容易,使用寿命长，可达250万次以上。
(7)先导电磁阀控制方式优良
每个气动阀配置一个先导电磁阀控制开闭动作,先导电磁阀选用单向二位五通,控制可靠；电磁阀上设有手动钮,可以在不通电状态下,检查电磁阀和气动阀的运行状况。质量可靠。选用英国诺冠(Norgren Martonair)公司电磁阀。
2、设备使用要求及主要性能指标参数
（1）设备主要性能指标参数
a.氮气产量: 700Nm3/h
b.氮气纯度: 97％
c.氮气压力:
d.耗电: 185kw
