变压吸附制氮设备概述

变压吸附制氮设备概述（精选2篇）

变压吸附制氮设备概述 篇1

变压吸附制氮设备概述

【关键词】变压吸附 制氮设备

【摘要】变压吸附制氮设备是采用碳分子筛为吸附剂，利用变压吸附原理来获取氮气的设备。在一定的压力下，利用空气的氧、氮在碳分子筛孔隙中扩散速率不同而达到分离空气的目的，即碳分子筛对氧的扩散吸附远大于氮，通过可编程序来控制多个阀门的导通、关闭，达到两吸附罐的交替循环，加压吸附，减压脱附的过程，而完成氧、氮的分离，得到所需纯度的氮气。

1、变压式吸附制氮原理

变压吸附制氮设备是采用碳分子筛为吸附剂，利用变压吸附原理来获取氮气的设备。在一定的压力下，利用空气的氧、氮在碳分子筛孔隙中扩散速率不同而达到分离空气的目的，即碳分子筛对氧的扩散吸附远大于氮，通过可编程序来控制多个阀门的导通、关闭，达到两吸附罐的交替循环，加压吸附，减压脱附的过程，而完成氧、氮的分离，得到所需纯度的氮气。

制氮机主要由两个填满碳分子筛的吸附塔组成，当洁净的压缩空气进入吸附塔时，由于其中的O2在碳分子筛内扩散速率较快，使N2在气相中得到富集；另一塔已完成吸附的碳分子筛则被减压解吸，然后用N2吹扫再生，使其恢复原有吸附能力，两塔交替循环，即可得到纯度为99%-99.9%的廉价氮气。再用氮气净化装置除去其中微量的O2，H2O等杂质，N2纯度可达99.999%以上。

2、工艺特点：

能耗低，故运行成本比其它制氮工艺低；

结构简单，占地面积小；

微电脑控制，只要轻轻一按，30分钟，即可产出合格氮气，即开即用，实现无人值守，纯度、流量长期稳定；

使用方便，省去了不断更换钢瓶的麻烦；

使用更安全，且无须支付运费。

3、应用范围

金属热处理--渗碳、碳氮共渗、光亮退火、粉末金属及磁性材料烧结、氮基气氛保护

石油天然气、化学工业--管道及容器空气置换、注氮采油、化工过程保护气

电子工业--半导体及电子元件生产的氮气保护

煤炭工业--煤矿井下防灭火

食品工业--充氮包装、保鲜、酒类保存

医药工业--原料及药品充氮保存，中草药防虫、防霉

玻璃工业--浮法玻璃生产过程的保护

其他需用氮气的工业部门

变压吸附制氮设备概述 篇2

以空气为原料, 空气进入碳分子筛, 通过变压吸附 (PSA) 法将其分离, 从而获得纯度为99.9%的氮气, 变压吸附技术, 具有产品纯度高, 设备简单和操作维护方便的优点。

变压吸附PSA制氮系统经过一段时间的运行后, 碳分子筛被所吸附的氧分子饱和需进行再生。

PSA制氮系统在运行中, 吸附与再生过程交替进行, 完成氧氮分离, 当进行再生时, 采用的是减压再生, 即将吸附塔内的0.6MPa的富氧空气瞬间排空, 使分子筛得到再生, 在进行再生时, 由于大量的空气瞬间排出, 在排出口会产生巨大的噪音, 原设备带有一级消音器, 但在放空口产生的噪音经测定仍高达132分贝, 而国家在工业企业噪声卫生标准中规定, 工业企业的生产车间和作业场所的工作地点的噪声标准为85分贝。我厂如此高分贝的噪音给安全生产带来了隐患, 也给操作人员的身体造成了一定的伤害, 为了保证操作人员的安全生产, 对消音器进行改造是十分必要的。

2 原因分析

消音器作为排气管道的一部分, 要求其排气畅通、阻力小及有足够强度, 确保气体能安全有效地排出, 而我厂的消音器存在弊端, 消音效果不理想。

针对我厂现有消音器噪音超标, 研究PSA制氮系统消音未能达标的原因, 为达到预期效果, 改造现有消音器, 使PSA排气噪音降至低于环保要求指标。

经现场调查研究, 造成噪音超标的原因主要有以下两点:

(1) 原消音器为单节, 长度为1.2米, 明显消音处理量不够, 而且受气流的冲击, 设备和管道的振动也大。

(2) 室外排空口距地面7米, 高度偏低, 瞬间排出的气流产生的噪音相对较大。

3 方案制定

针对以上两点, 结合现场条件, 我们拟定了如下改造方案:

(1) 增加一级消音器, 并将原消音器进行更换, 将出口的噪音降至85分贝以下。

由于厂房内空间有限, 室内只能放置一节1米高的消音器, 更换的消音器与原消音器口径保持一致, 均为600mm;室外空间较大, 可安装2米高的消音器, 但口径只能与排空管保持一致, 为300mm。

(2) 将排空口向上加高, 由于排空线是固定在厂房外墙上, 所以可以加高至1米。

4 项目实施

经过对选定消音器的核算, 完全可以满足降低噪音至85分贝以下的要求, 于是委托PSA制氮生产厂商进行了加工生产, 并于2010年冬季停厂检修中进行了安装, 有效降低设备的废气排放噪音。主要改造是:

(1) 加工一个直径6 0 0 m m, 高1000mm的高效消音器, 将原来的消音器进行更换并加固消音器。

(2) 加工一个直径3 0 0 m m, 高2000mm的高效消音器, 接于室外的排空管上。

(3) 将原排空口加高至距离地面1米。

5 实施效果

消音器经过改造后, PSA系统产量保持稳定, 效果良好, 在2011年3月开车试运时, 放空系统进行现场噪音测定, 结果是:在放空口测定的噪音已降低至85分贝, 而放空口下方处测得的噪音最高为71.5分贝, 关闭所有门窗测得厂房内噪音最高为68分贝。完全符合安全生产的要求, 与改造前相比, 噪音大大下降, 而且消音器经过改造后, 设备和管线的振动也大大降低, 有效提高了设备运行的安全可靠性。

6 总结

在全社会、各行业对安全生产高度重视的前提下, 进一步降低噪音、消除安全隐患, 加强人员和设备的安全生产是做好安全生产的重要措施, 通过对影响员工人身安全、生产安全的不利因素进行改造, 为员工创造一个安全、舒适的工作环境, 可以增强员工的生产积极性和安全性, 进一步提高工作效率和成绩。使得生产的平稳、安全、高效得到进一步加强, 是一项很有启发意义的技术改造。

参考文献

[1]叶振华.化工吸附分离过程[M].北京:中国石化出版社, 1992

[2]顾飞龙, 等.变压吸附制氮装置用于工业生产中的惰性保护[J].化工机械, 2002, (2)