產(chǎn)品品牌：宏碩 產(chǎn)品型號：HSFD-300 產(chǎn)品用途：保護氣 質保時間：2013-05-23 質保時間：2013-05-23 第二章 主要設備工作原理變壓吸附空分制氮(簡稱P.S.A制氮) 是一種先進的氣體分離技術，以優(yōu)質進口碳分子篩（CMS）為吸附劑，采用常溫下變壓吸附原理（PSA）分離空氣制取高純度的氮氣。氧、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴散速率不同，直徑較小的氣體分子（O2）擴散速率較快，較多的進入碳分子篩微孔，直徑較大的氣體分子（N2）擴散速率較慢，進入碳分子篩微孔較少。利用碳分子篩對氮和氧的這種選擇吸附性差異，導致短時間內(nèi)氧在吸附相富集，氮在氣體相富集，如此氧氮分離，在PSA條件下得到氣相富集物氮氣。    碳分子篩對氧和氮在不同壓力下某一時間內(nèi)吸附量的變化差異曲線：一段時間后，分子篩對氧的吸附達到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程為再生。根據(jù)再生壓力的不同，可分為真空再生和常壓再生。常壓再生利于分子篩的徹底再生，易于獲得高純度氣體。變壓吸附制氮機（簡稱PSA制氮機）是按變壓吸附技術設計、制造的氮氣發(fā)生設備。通常使用兩吸附塔并聯(lián)，由全自動控制系統(tǒng)按特定可編程序嚴格控制時序，交替進行加壓吸附和解壓再生，完成氮氧分離，獲得所需高純度的氮氣。碳分子篩（CMS）的動態(tài)吸附量和分離系數(shù)的性能優(yōu)劣決定了制氮機的好壞。加氫除氧來自變壓吸附的普氮，通過裝填有高效鈀脫氧催化劑的除氧器，粗氮中的氧氣在常溫下與過量的氫氣反應生成水，一部分被冷凍干燥冷凝，另一部分與二氧化碳等雜質被干燥器中的吸附劑脫除，塵埃由過濾器去除。用該法純化后氮氣中含有過量氫氣，適用于成品氣對氫氣要求不高場合，如工藝過程需加氫的還原處理等。該除氧工藝能耗低、機構緊湊，性能可靠，其成本低于其它方法獲得高純氮，并且催化劑無需再生。干燥劑吸附周期長，可以再生循環(huán)使用。氨分解氣體發(fā)生裝置以液氨為原料，經(jīng)汽化后將氨氣加熱到一定溫度，在催化劑作用下，氨發(fā)生分解成氫氮混合氣體，氨分解的化學方程式如下：2NH3==3H2+N2-22080卡即在標準狀況下，1千摩爾氨完全分解可產(chǎn)生氫氮混合氣體44.8Nm3，并吸收熱量11040千卡。也就是1kg液氨完全分解能產(chǎn)生2.64Nm3氫氮混合氣體，根據(jù)化學方程式，分解氣體由75%H2,和25%N2組成。氨分解制氫裝置是根據(jù)氨氣發(fā)生分解反應的基本原理進行精心設計制作的組合裝置。氨分解在工業(yè)裝置條件下不可能100%完全分解，存在微量的殘余氨，工業(yè)液氨中含有少量的水，配套使用氣體純化器，可脫除混合氣中的殘余氨和水分，獲得滿意的保護氣體，滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要（如對雜質氧有較高要求，還可在純化器中增加除氧器）。以該產(chǎn)品氣的混合氣氛直接作還原保護氣氛，是需要氫氣作保護氣氛場合最經(jīng)濟的方法。該產(chǎn)品也可作為富氫原料氣，提取純氫，是一種經(jīng)濟的制氫方法。第三章 設備 特 點PSA制氮機特點◆安裝方便：設備結構緊湊、整體撬裝，占地小無需基建投資，投資少；◆比其它供氮方式更經(jīng)濟PSA工藝是一種簡便的制氮方法，以空氣為原料，能耗僅為空壓機所消耗的電能，具有運行成本低、能耗低、效率高等優(yōu)點。◆機電儀表一體化設計實現(xiàn)自動化運行進口PLC控制全自動運行。氮氣流量壓力純度可調并連續(xù)顯示，可設定壓力、流量、純度報警并實現(xiàn)遠程自動控制和檢測計量，實現(xiàn)真正無人操作。先進的控制系統(tǒng)使操作變得更加簡單，從而保證了氣體純度、流量的穩(wěn)定?！舾咂焚|元器件是運行穩(wěn)定可靠的保證氣動閥門、電磁先導閥門等關鍵部件采用進口配置，運行可靠，切換速度快，使用壽命達百萬次以上，故障率低，維修方便，維護費用低?！粞鹾窟B續(xù)顯示、超限自動報警系統(tǒng)：在線監(jiān)控氮氣純度，確保所需氮氣純度穩(wěn)定。◆優(yōu)質碳分子篩：具有吸附容量大，抗壓性能高，使用壽命長。正常操作使用壽命可達8～10年?！粝冗M的裝填技術保證設備的使用壽命碳分子篩采用“暴風雪”法裝填，使分子篩分布均勻無死角，且不易粉化；吸附塔采用多級分流布氣裝置和分子篩自動壓緊裝置。保證碳分子篩吸附性能和壓緊狀態(tài)，有效延長碳分子篩使用壽命?！魤翰钪甘?、集中排污：每級過濾器都帶有壓差指示，集中自動排污系統(tǒng)。 ◆理想的純度選擇范圍：氮氣純度調節(jié)方便,可根據(jù)用戶的需求在95%-99.9%之間任意調節(jié)，加上獨特的純化技術在后級串接氮氣純化器，可制得99.9995%的高純氮氣?！粝到y(tǒng)獨特的循環(huán)切換工藝：降低了閥門的磨損，延長了設備的使用壽命和降低了維護費用?！裘赓M調試，終身維護：雄厚的技術實力和優(yōu)質的售后服務，提供連續(xù)的技術支持，使用戶使用無后顧之憂。氮氣純化特點◇加氫系統(tǒng)：當?shù)獨庥昧坎▌幼兓瘯r，根據(jù)氮氣流量、氧含量控制氫氣加入量使高純氣體藝參數(shù)穩(wěn)定?！蠖嗉壐稍锪鞒蹋和ㄟ^冷卻、冷凍干燥除去大量水分，降低分子篩吸附負載，有效延長分子篩壽命。◇多種切換方式：設置手動、自動多種切換方式，滿足不同用氣場合?！箢A熱除氧系統(tǒng)：除氧器裝有預熱系統(tǒng)，保證冬季寒冷氣溫下啟動設備?！蠓肿雍Y、PLC控制器、閥門：關鍵部件全部采用優(yōu)質先進的進口件，保證長期連續(xù)運行無故障?！竺撗醮呋瘎盒矢呶饺萘看?，設備運行成本低。尤其適合于將純度為99％～99.9％原料氮氣除氧凈化至99.9995％以上。輸出氮氣純度可以始終穩(wěn)定地保持在99.9995％以上，不受氮氣用量波動變化影響。熱交換系統(tǒng)能保證除氧器始終在平穩(wěn)、節(jié)能狀態(tài)下工作?！笙到y(tǒng)安全可靠：設有多項聯(lián)鎖控制功能，使用戶及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，保護產(chǎn)品氣質量。氨分解特點☆設備投資少：工藝成熟、簡單，流程短，價格低廉；用于提取純氫仍有很高的經(jīng)濟性；☆運行成本低：液氨原料便宜，能耗低、效率高，是氮氫混合保護氣氛最經(jīng)濟的來源；☆性能可靠、使用壽命長：優(yōu)質催化劑、耐熱不銹鋼內(nèi)膽，鎳鉻合金電熱元件和不銹鋼閥門使整套系統(tǒng)保證了使用壽命?！畎惭b簡單：撬裝式結構，體積小，結構緊湊，無須基建，連接好水、電及進出氣管就可投入正常生產(chǎn)?！钍褂镁S護方便：通過自動溫控儀控溫，閥門調節(jié)流量，無需特別訓練的操作人員，即可得到連續(xù)、穩(wěn)定的氣量?！畎踩愿撸悍纸鈮毫Φ?，真正的無氧制氫和無氧環(huán)境，保證了系統(tǒng)安全性。☆調節(jié)性能好：在額定產(chǎn)氣范圍內(nèi)可隨意調節(jié)，以適應不同的用氣要求。第四章 系統(tǒng) 流 程 說 明本套保護氣站系統(tǒng)是由壓縮空氣裝置（用戶自有）、壓縮空氣凈化裝置、變壓吸附制氮裝置、氮氣純化裝置、氨分解制氫裝置、氣體純化裝置、加氫裝置、氫氮配比裝置等設備組成。一、壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)由螺桿式壓縮機和空氣緩沖罐組成，提供變壓吸附制氮裝置所需的氣源。該系統(tǒng)提供穩(wěn)定的輸出壓力和足夠的氣量?？諌簷C選用運轉可靠，維護簡單，低噪音，無基礎運轉的螺桿式空壓機?？諝饩彌_罐主要是作為氣源的緩沖器，起穩(wěn)定和儲存作用，此外還可以收集和排除進入壓縮空氣源的大部分油水冷凝液。緩沖罐裝有壓力表，安全閥，排污口?？諌簷C的排氣能力稍大于制氮機額定產(chǎn)量下的空氣耗量，由于其啟停受到排氣壓力控制，當排氣量大于耗氣量時，排出壓力上升，空壓機卸載；反之則空壓機加載。通過如此循環(huán)啟停，使空壓機排氣量適合制氮機耗氣量要求，并適應生產(chǎn)線在變工況時（低于額定產(chǎn)量）的運行需要。二、空氣凈化系統(tǒng)從緩沖罐出來的壓縮空氣首先進入C級過濾器實現(xiàn)粗過濾，然后進入冷凍式干燥機，將壓縮空氣強制降溫，使空氣中的水蒸汽冷凝，凝結成的液態(tài)水夾帶塵、油排出機外。冷干機最好放置于壓縮機房。工藝流程采用冷凍干燥機除油水，基于三點原因：1、后級T級送氣管路過濾器進氣口最大液體負載：2000ppm w/w露點＜－12℃，不采用冷凍干燥機，T級送氣管路過濾器易失效；2、冬季室外氣溫較低，壓縮空氣溫度降低后析出水分，堵塞管路系統(tǒng)，管路系統(tǒng)需傾斜并作排液；3、管路系統(tǒng)析出水份后易腐蝕生銹。冷干燥機的后精密度過濾器組，精密過濾器組由二級過濾器組成。分別是T級主管路過濾器與A級高效除油霧過濾器。T級主管路過濾器精密度為1um，濾除1um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，殘留油份含量1ppm w/w。A級高效除油霧過濾器過濾精度0.01um濾除0.01um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，99.999+%油霧；殘留油份含量0.001ppm w/w。壓縮空氣品質達到ISO8573.1質量等級１級。4、活性碳吸附過濾器為了避免T級過濾后的微量油進入變壓吸附的碳分子篩中，固加一只活性碳吸附過濾器，確保進入制氮機的空氣更加潔凈。三、變壓吸附制氮系統(tǒng)PSA碳分子篩制氮裝置中有兩個裝滿碳分子篩的吸附塔，潔凈、干燥的壓縮空氣進入變壓吸附制氮裝置，流經(jīng)裝填有碳分子篩的吸附塔。壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔，利用分子篩在不同壓力下對氮和氧等的吸附力不同，氧氣、水、二氧化碳等組份在碳分子篩表面吸附，未被吸附的氮氣在出口處被收集成為產(chǎn)品氣，由吸附塔上端流出，進入緩沖罐。經(jīng)一段時間后，吸附塔中被碳分子篩吸附的氧達到飽和，需進行再生。再生是通過停止吸附步驟，降低吸附塔的壓力來實現(xiàn)的。已完成吸附的吸附塔短期均壓后開始降壓，脫除已吸附的氧氣、水、二氧化碳等組份，完成再生過程。兩個吸附塔交替進行吸附和再生，從而產(chǎn)生流量和純度穩(wěn)定的產(chǎn)品氮氣。兩只吸附器的切換由PLC控制的程控閥自動完成。一臺變壓吸附制氮裝置的性能優(yōu)劣取決于吸附器、碳分子篩、工藝流程、設備結構以及電磁氣動閥等部件的性能。我公司生產(chǎn)的變壓吸附制氮裝置選用日本三菱公司生產(chǎn)的PLC可編程序控制器，選用進口碳分子篩、德國寶得公司生產(chǎn)的電磁氣動閥。四、氮氣純化系統(tǒng)我公司在氮氣純化方面有多種方案可供客戶選擇，現(xiàn)針對貴公司的氮氣指標要求，我公司可通過如下方案來滿足貴公司的要求。來自PSA制氮裝置的普氮，通過裝填有鈀觸媒催化劑的除氧器，粗氮中的氧氣在常溫下與過量的氫氣反應生成水。除氧后的氮氣經(jīng)水冷卻器再進入冷凍干燥機冷凝除液后進入吸附干燥器，干燥器內(nèi)裝有分子篩，水分及二氧化碳等雜質被干燥器中的吸附劑脫除，塵埃由過濾器去除。氮氣中的水份被深度吸附，露點可達到－60℃以上，氮氣中殘氧量可小于3ppm。氮氣純化裝置中有兩個裝滿分子篩的干燥吸附塔，一個在吸附的同時，另一個再生。通過定時吸附與再生的循環(huán)過程保證系統(tǒng)穩(wěn)定連續(xù)的運行。