高纯氮空分设备常见问题

当小型制氧机用液氮节流阀调节液氮纯度时可以发现，阀门在某一开度范围内调节，对液氮的纯度影响不大；而在某一位置，阀门开度变化1°～2°，就会使液氮纯度发生较大的变化。也就是说，液氮节流阀的开度与液氮纯度的变化并不是一个简单的比例关系，而是调节有一较灵敏的位置。这种现象与下塔顶部的结构有很大关系。下塔顶部是与主冷相连，氮气上升进入主冷的管内后冷凝成液氮下流，在主冷的下部设有液氮接液槽。液氮槽内的液氮通过液氮管节流至上塔，处于液氮槽内圈的冷凝管中冷凝的液氮将直接回流至下塔作为回流液。当液氮节流阀的开度过大，液氮槽中液面过低时，通过液氮管路的将是汽液混合物，这时，在主冷中冷凝的液氮量相应减少，下塔的回流液也减少，所以液氮纯度较低。 当关小液氮节阀时，通过节流阀的蒸气量逐渐减少，下塔回流液有所增加，液氮纯度逐渐上升。当液氮节流阀关小到管内已没有蒸气通过，而液氮槽内的液氮还未满到溢流的程度时，即使关小液氮节流阀也不会改变下塔回流液的多少，因此，液氮纯度基本不变。当继续关小节流阀，使流入液氮槽的液体不能全部通过节流阀，而液面上涨到有部分溢流回下塔时，下塔的回流液增多，液氮纯度会有较大幅度提高。再继续关小节流阀，由于下塔回流液继续增加，液氮纯度将继续提高，但变化是缓慢的，不会发生突变。并且，液氮量过少，液空中氧纯度过低，对上塔精馏也无益。在操作时，要经常分析液氮纯度，找出每一空分设备的纯度变化灵敏点相应的液氮节流阀开度。

根据不同的用途，氮产品分为工业用气态氮、纯氮和高纯氮3种。

氮水预冷系统的检修，较需注意的是防止氮气窒息事故的发生。国内已发生过几次检修工人因氮气窒息而死亡的教训。在检修时，往往同时在对装置用氮气进行加温，而加温的氮气常会通过污氮三通阀窜入冷却塔内，造成塔内氮浓度过高。         因此，在对装置进行加温前，要把空冷塔、水冷塔用盲板与装置隔离开；要分析空冷塔、水冷塔内的氧含量。当氧含量在19%～21%之间，才允许检修人员进入；若在含氧量低于19%的区域内工作，则必须有人监护，并戴好隔离式面具(氧呼吸器、长管式面具等)。

空气经空压机末级冷却器和氮水预冷器进入蓄冷器(或切换式换热器)时，空气中水蒸气含量已达饱和状态。此后，随着温度的降低，相应的饱和水蒸气压力在降低；每立方米空气中的饱和水分含量在逐渐减少。例如，温度由30℃降至-60℃时，空气中的饱和水分含量由30.3g/m3减少至0.011g/m3。多余的水分析出在蓄冷器的填料或板翅式换热器的翅片上。在-60℃时，饱和水蒸气压已降低到1.067Pa，可以认为已不含水分，故把30℃至一60℃叫做水分析出区。       水的“三相点”(气相、液相、固相共存的状态)压力为0.613kPa，温度为0.01℃。空气中水蒸气的分压力高于三相点压力时，空气温度达饱和温度，水蒸气以液体状态析出。由气相变为液相称为“凝结”或“液化”。空气中水蒸气分压力低于三相点压力时，空气温度达饱和温度时，水蒸气直接以固体状态析出，不经过液态由气相直接变为固相称为“结晶”或“凝固”。空...

空压机吸收外界空气进行压缩产生的气体通过冷干机和吸干机，将空气中的水份分离后所流入到制氮机里面的气体一般只含有氮分子和氧分子。      当气体入制氮机主机两吸附塔，塔内专门配置的吸氧的高性能碳分子筛，在加压下根据对空气中氮气和氧气的不同的“选择吸附性”由阀门的自动切换，实现两塔的加压吸附、放压解吸的变压吸附过程，即在加压情况下碳分子筛将氧吸附起来，而氮气通过并被收集、输送。      当吸附饱和后自动切换到另外吸附塔加压吸附，深冷制氮机主机本塔则放空并排出所吸附的氧气，因此交替往复连续制造出高浓度的氮气的工艺过程。将制氮机、氮气入口阀以及取样阀都关闭，同时也关闭制氮机的电源开关。等待系统和管道完全泄压结束，调节氧分析仪进行取样并将减压阀压力调节到1.0bar ，调节取样流量计，将气量调至在1左右即可，注意采样气量不宜过大 。      开始检测氮气纯度。在压缩空气气源压力达到0.7MPa以上时，打开制氮机总进口的截止阀 ,然后调节...空压机吸收外界空气进行压缩产生的气体通过冷干机和吸干机，将空气中的水份分离后所流入到制氮机里面的气体一般只含有氮分子和氧分子。 当气体入制氮机主机两吸附塔，塔内专门配置的吸氧的高性能碳分子筛，在加压下根据对空气中氮气和氧气的不同的“选择吸附性”由阀门的自动切换，实现两塔的加压吸附、放压解吸的变压吸附过程，即在加压情况下碳分子筛将氧吸附起来，而氮气通过并被收集、输送。 当吸附饱和后自动切换到另外吸附塔加压吸附，深冷制氮机主机本塔则放空并排出所吸附的氧气，因此交替往复连续制造出高浓度的氮气的工艺过程。将制氮机、氮气入口阀以及取样阀都关闭，同时也关闭制氮机的电源开关。等待系统和管道完全泄压结束，调节氧分析仪进行取样并将减压阀压力调节到1.0bar ，调节取样流量计，将气量调至在1左右即可，注意采样气量不宜过大 。 开始检测氮气纯度。在压缩空气气源压力达到0.7MPa以上时，打开制氮机总进口的截止阀 ,然后调节减压阀将压力降低到0.4-0.5Mpa左右，同时注意观察两个吸附罐的压力情况以及气动阀的工作是否能够正常进行。除了在制氮机结构上加以保证, 使电机与泵轴尽量远离和密封件采用有色金属, 以防发生火花外, 在操作上要严格遵守操作规程液氧泵冷却启动前,应将吹除阀打开, 深冷制氮机先对密封通以常温氮气吹除10～20min, 一方面

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制氮机碳分子筛对压缩空气的品质要求很高，而压缩空气中含有大量的水份和一定的粉尘、油雾，所以在压缩空气进入制氮机前必须进行降温、除水、除油等处理。压缩空气的净化处理至关重要，这一点千万不要忽视！因为压缩空气净化处理的好坏直接关系到碳分子的使用寿命，从而直接关系到制氮机的长期有效使用。 　　一、制氮机开机步骤 　　1） 打开冷干机电源，预冷五分钟。 　　2） 打开进入冷干机的空气阀门，让压缩空气进入冷干机进行除水除油除尘。 　　3） 打开进入氮气产生机的空气阀门，让干燥好的洁净空气进入氮气产生机。 　　4） 打开氮气产生机的电源及紧急开关，启动机组进入工作状态。 　　5） 等待15分鐘，让氮气产生机有充足的时间制造氮气。 　　二、制氮机停机步骤 　　1） 按下制氮机上的停止开关及电源开关。 　　2） 关闭冷干机电源开关。 　　3） 关闭进入制氮机的空气阀门。 　　4） 若长期不使用时将总电源切断。 　　三、其它 　　1）...

该工艺中的空气过滤器和空气压缩机的简介同深冷制氮工艺。  1. 冷干机：是用来降低进入空气干燥净化器前压缩空气的温度，使之析出油和水的空分设备。通常采用列管式、套管式、散热片式等结构的后冷却器。  2.油水分离器：它的作用是分离压缩空气中所含的油分和水分，使压缩空气得到初步的净化。  3.空气干燥净化器：压缩空气经后冷却器后仍含有一定的水分，其含量取决于空气的温度。压缩空气的干燥处理一般采用分子筛吸附法和冷冻干燥法。  4.变压吸附制氮装置：采用的吸附剂通常为5A分子筛或碳分子筛，再生方式为无热再生，高压吸附、低压或常压解析。此为分离氮气的核心设备。  5.氮气净化设备：包括除氧塔、吸附干燥器和水冷凝器。除氧塔是一个用钯作催化剂的催化反应器。吸附干燥器的吸附剂为分子筛，再生方式为有热再生（电加热）。  PSA制氮具有工艺流程简单、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。在1000Nm3／h以下的中、小型氮气用户应用广泛，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的方法。 

空分设备分子筛吸附器的切换操作应注意什么问题