制氮机设备_制氮机设备的工作原理与日常保养

制氮机设备是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。

根据分类方法的不同，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法，工业上应用的制氮机，可以分为三种。 

工作原理：

PSA变压吸附制氮原理

碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮，其吸附量也随着压力的升高而升高，而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异

。因而，仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。如果进一步考虑吸附速度的话，就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。

氧分子直径比氮分子小，因而扩散速度比氮快数百倍，故碳分子筛吸附氧的速度也很快，吸附约1分钟就达到90%以上；

而此时氮的吸附量仅有5%左右，所以此时吸附的大体上都是氧气，而剩下的大体上都是氮气。

这样，如果将吸附时间控制在1分钟以内的话，就可以将氧和氮初步分离开来，也就是说，吸附和解吸是靠压力差来实现的，压力升高时吸附，压力下降时解吸。

而区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差，通过控制吸附时间来实现的，将时间控制的很短，氧已充分吸附，而氮还未来得及吸附，就停止了吸附过程。

因而变压吸附制氮要有压力的变化，也要将时间控制在1分钟以内。

深冷空分制氮原理

深冷制氮不仅可以生产氮气而且可以生产液氮，满足需要液氮的工艺要求，并且可在液氮贮槽内贮存。

当出现氮气间断负荷或空分设备小修时，贮槽内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道满足工艺装置对氮气的需求。

深冷制氮的运转周期（指两次大加温之间的间隔期）一般为1年以上，因此，深冷制氮一般不考虑备用。

而变压吸附制氮只能生产氮气，无备用手段，单套设备不能保证连续长周期运行。

膜空分制氮原理

空气经压缩机压缩过滤后进入高分子膜过滤器，由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数不同，导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。根据这一特性，可将各种气体分为“快气”和“慢气”。

当混合气体在膜两侧压力差的作用下，渗透速率相对快的气体，如水、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后，在膜的渗透侧被富集。

而渗透速率相对较慢的气体，如甲烷、氮气、一氧化碳和氩气等气体则被滞留在膜的侧被富集，从而达到混合气体分离的目的。

日常使用保养注意事项：

1、机器所需电源、气源、温度条件的正常供应和正常的开启关闭；尤其是电源电压的稳定，减少因电源问题带来对控制器、电磁阀的损坏。

2、随时注意空气储气罐压力，保持空气储气罐压力在0.7～0.75 MPa之间，不要低于额定值。

3、每日检查自动排水器，以免堵塞而失去排水作用。若堵塞时，可稍微打开手动阀门，关闭自排阀门再拆下自动排水器，分解清洗。

清洗自动排水器时，使用肥皂沫清洗即可。严禁使用汽油、甲苯、松香水等侵蚀性溶液。

4、操作人员要定时察看机上三只压力表，对其压力变化作一个日常纪录以备设备故障分析，随时观察流量计和氮气纯度情况，已保持出气的氮气纯度。

5、每周定期检查冷干机的散热片是否干净，以免因散热不良影响干燥机的效用与寿命。

6、按仪器使用守则的要求进行操作及日常维护，不定期检查电磁阀/气动阀的灵敏度、调压阀的压力范围、气体分析仪的精度、吸附塔的压紧情况、消声器排气状况、流量计内管清洁程度等。

周期保养（定期保养，一般由机修完成）

1、风冷式冷干机的周期性维护主要是定期吹扫散热器，清洗排污口；认真阅读冷干机的操作维护使用说明书，严格按照冷干机厂商推荐的周期维护办法和措施来维护冷干机。

2、精密过滤器的周期性维护主要是根据过滤器的使用状况定期更换滤芯。如果发现过滤器的压力差过大，及时更换滤芯。可参照过滤器厂商推荐的周期维护办法和措施来维护过滤器。建议每工作4000小时更换。

3、活性碳过滤器的更换周期主要是根据过滤器的使用状况定期更。如发现系统压力降低太大，就有可能是活性炭浸水，及时更换活性炭。更换周期一般为6000－8000小时。

4、氧分析仪的校准，每月检查一次，如果发现氧含量高于额定值时，要考虑是否氧探头使用寿命已到期，及时更换氧探头。建议更换周期为一年。

其它附件根据使用情况，出现问题及时更换，已保证设备正常运行。

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