制氮機(jī)原理、分類(lèi)、特點(diǎn)、用途及結(jié)構(gòu)等知識(shí)

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制氮機(jī)原理

空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮過(guò)濾后進(jìn)入高分子膜過(guò)濾器，由于各種氣體在膜中溶解度和擴(kuò)散系數(shù)不同，導(dǎo)致不同氣體在膜中相對(duì)滲透速率不同。根據(jù)這一特性，可將各種氣體分為“快氣”和“慢氣”。當(dāng)混合氣體在膜兩側(cè)壓力差的作用下，滲透速率相對(duì)快的氣體，如水、氫氣、氦氣、硫化氫、二氧化碳等透過(guò)膜后，在膜的滲透?jìng)?cè)被富集，而滲透速率相對(duì)較慢的氣體，如甲烷、氮?dú)�、一氧化碳和氬氣等氣體則被滯留在膜的側(cè)被富集，從而達(dá)到混合氣體分離的目的。

 

制氮機(jī)分類(lèi)

1、深冷空分制氮

深冷空分制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法，已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料，經(jīng)過(guò)壓縮、凈化，再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點(diǎn)不同(在1大氣壓下，前者的沸點(diǎn)為-183℃，后者的為-196℃)，通過(guò)液空的精餾，使它們分離來(lái)獲得氮?dú)�。深冷空分制氮設(shè)備復(fù)雜、占地面積大，基建費(fèi)用較高，設(shè)備一次性投資較多，運(yùn)行成本較高，產(chǎn)氣慢(12~24h)，安裝要求高、周期較長(zhǎng)，綜合設(shè)備、安裝及基建諸因素，3500Nm3/h以下的設(shè)備，相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20%~50%，深冷空分制氮裝置宜于大規(guī)模工業(yè)制氮，而中、小規(guī)模制氮就顯得不經(jīng)濟(jì)。

2、分子篩空分制氮

以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運(yùn)用變壓吸附原理，利用碳分子篩對(duì)氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱(chēng)PSA制氮，此法是七十年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種新的制氮技術(shù)。與傳統(tǒng)制氮法相比，它具有工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣快(15~30分鐘)、能耗低，產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)根據(jù)用戶(hù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作維護(hù)方便、運(yùn)行成本較低、裝置適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn)，故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競(jìng)爭(zhēng)力，越來(lái)越得到中、小型氮?dú)庥脩?hù)的歡迎，PSA制氮已成為中、小型氮?dú)庥脩?hù)的首選方法。

3、膜空分制氮

以空氣為原料，在一定壓力條件下，利用氧和氮等不同性質(zhì)的氣體在膜中具有不同的滲透速率來(lái)使氧和氮分離，和其它制氮設(shè)備相比它具有結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、體積更小、無(wú)切換閥門(mén)、維護(hù)量更少、產(chǎn)氣更快(≤3分鐘)、增容方便等優(yōu)點(diǎn)，它特別適宜于氮?dú)饧兌?le;98%的中、小型氮?dú)庥脩?hù)，有最佳功能價(jià)格比。而氮?dú)饧兌仍?8%以上時(shí)，它與相同規(guī)格的PSA制氮機(jī)相比價(jià)格要高出15%以上。

 

制氮機(jī)特點(diǎn)

1、產(chǎn)氮?dú)夥奖憧旖荩?/p>

先進(jìn)的技術(shù)，獨(dú)特的氣流分布器，使氣流分布更均勻，高效地利用碳分子篩，20分鐘左右即可提供合格的氮?dú)狻?/p>

2、使用方便：

設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、整體撬裝，占地小無(wú)需基建投資，投資少，現(xiàn)場(chǎng)只需連接電源即可制取氮?dú)狻?/p>

3、比其它供氮方式更經(jīng)濟(jì)：

PSA工藝是一種簡(jiǎn)便的制氮方法，以空氣為原料，能耗僅為空壓機(jī)所消耗的電能，具有運(yùn)行成本低、能耗低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。

4、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行：

進(jìn)口PLC控制全自動(dòng)運(yùn)行，氮?dú)饬髁繅毫�純度可調(diào)并連續(xù)顯示，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

5、運(yùn)用范圍廣：

金屬熱處理過(guò)程的保護(hù)氣，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)用氣及各類(lèi)儲(chǔ)罐、管道的充氮凈化，橡膠、塑料制品的生產(chǎn)用氣，食品行業(yè)排氧保鮮包裝，飲料行業(yè)凈化和覆蓋氣，醫(yī)藥行業(yè)充氮包裝及容器的充氮排氧，電子行業(yè)電子元件及半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程的保護(hù)氣等。純度、流量、壓力穩(wěn)定可調(diào)，滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需要。

 

制氮機(jī)用途

1、石油天然氣行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)適用于大陸石油及天然氣開(kāi)采、沿海及深海石油及天然氣開(kāi)采中的氮?dú)獗Ｗo(hù)、輸送、覆蓋、置換、搶險(xiǎn)、維修、注氮采油等領(lǐng)域，具有安全性高、適應(yīng)強(qiáng)、連續(xù)性生產(chǎn)待特點(diǎn)。

2、化工行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)適用于石油化工、煤化工、鹽化工、天然氣化工、精細(xì)化工、新材料等及其衍伸化工產(chǎn)品加工行業(yè)，氮?dú)庵饕�用于覆蓋、吹掃、置換、清洗、壓力輸送、化學(xué)反應(yīng)攪動(dòng)、化纖生產(chǎn)保護(hù)、充氮保護(hù)等領(lǐng)域。

3、冶金行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)適用于熱處理、光亮退火、保護(hù)加熱、粉末冶金、銅材鋁材加工、磁性材料燒結(jié)、貴金屬加工、軸承生產(chǎn)等領(lǐng)域。具有純度高、連續(xù)生產(chǎn)、部分工藝要求氮?dú)夂�一定量的氫以增加光亮度等特點(diǎn)。

4、煤礦行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)適用于煤炭開(kāi)采中的防火滅火、瓦斯及煤氣稀釋等領(lǐng)域，具有地面固定式、地面移動(dòng)式、井下移動(dòng)式三種規(guī)格，充分滿(mǎn)足不同工況下的氮?dú)庑枨蟆?/p>

5、橡膠輪胎行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)適用于橡膠及輪胎生產(chǎn)硫化過(guò)程中的氮?dú)獗Ｗo(hù)、成型等領(lǐng)域，特別是在全鋼子午線(xiàn)輪胎生產(chǎn)中，用氮?dú)饬蚧�新工藝已逐步取代蒸汽硫化工藝，具有氮�(dú)饧兌雀�、連續(xù)性生產(chǎn)、氮?dú)鈮毫�較高等特點(diǎn)。

6、食品行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)適用于糧食綠色倉(cāng)儲(chǔ)、食品充氮包裝、蔬菜保鮮、酒類(lèi)封(罐)裝和保存等。

7、防爆型制氮機(jī)適用于化工、石油天然氣等對(duì)設(shè)備有防爆要求的場(chǎng)所。

8、制藥行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)主要用于藥品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、封裝、包裝等領(lǐng)域。

9、電子行業(yè)專(zhuān)用制氮機(jī)適用于半導(dǎo)體生產(chǎn)封裝、電子元器件生產(chǎn)、LED、LCD液晶顯示器、鋰電池生產(chǎn)等領(lǐng)域，制氮機(jī)具有純度高、體積小、噪聲低、能耗低等特點(diǎn)。

10、集裝箱式制氮機(jī)適用于石油、天然氣、化工及其它相關(guān)領(lǐng)域，即有適應(yīng)性強(qiáng)、可移動(dòng)作業(yè)等特點(diǎn)。

11、車(chē)載移動(dòng)式制氮車(chē)適用于石油天然氣行業(yè)的開(kāi)采、管道吹掃、置換、應(yīng)急搶險(xiǎn)、易燃?xì)怏w、液體的稀釋等領(lǐng)域、分為低壓、中壓、高壓系列，具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、可移動(dòng)作業(yè)等特點(diǎn)。

12、汽車(chē)輪胎沖氮氮?dú)鈾C(jī)，主要用于汽車(chē)4S店、汽車(chē)維修廠的汽車(chē)輪胎沖氮，可延長(zhǎng)輪胎使用壽命，降低噪音和油耗。

 

制氮機(jī)結(jié)構(gòu)

變壓吸附制氮設(shè)備包括：空氣凈化組件、空氣儲(chǔ)罐、氮氧分離系統(tǒng)、氮?dú)饩彌_系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)五大部分組成。      

1、空氣凈化組件由管道過(guò)濾器、精過(guò)濾器、超精過(guò)濾器、冷凍干燥機(jī)、除油器等組成，其作用是除去壓縮空氣中的塵埃、水和油，為氮氧分離系統(tǒng)提供清潔的原料——空氣。      

2、空氣儲(chǔ)罐組件由空氣儲(chǔ)罐、安全閥、球閥等組成，其作用是保證系統(tǒng)用氣平穩(wěn)外，還可以降低壓縮空氣的出氣溫度，使壓縮空氣中水、油等雜質(zhì)隨壓縮空氣溫度的降低而分離出來(lái)，有利于延長(zhǎng)后處理設(shè)備壽命，同時(shí)提高壓縮空氣的品質(zhì)。      

3、氮氧分離系統(tǒng)是制氮設(shè)備的主要部件，由兩個(gè)交替工作的吸附塔（塔內(nèi)裝碳分子篩）和氣動(dòng)閥、節(jié)流閥、消音器等組成。根據(jù)碳分子篩對(duì)空氣中主要成分氧氣和氮?dú)獾奈�附速率不同，在加壓吸附和降壓脫附過(guò)程中實(shí)現(xiàn)氮氧分離，而加壓吸附與降壓脫附過(guò)程由可編程控制器按一定程序控制電磁閥并由電磁閥控制相應(yīng)的氣動(dòng)閥自動(dòng)運(yùn)行。     

4、氮?dú)饩彌_系統(tǒng)主要由緩沖罐、粉塵過(guò)濾器、流量計(jì)、調(diào)壓閥、氣動(dòng)閥、節(jié)流閥、氮?dú)饧兌确治鰞x等組成。其主要作用是使氮?dú)鈮毫Α⒓兌群土髁科椒�(wěn)，氮?dú)饧兌确治鰞x可即時(shí)測(cè)出氮?dú)饧兌�，并自�?dòng)控制氣動(dòng)閥將不合格氮?dú)馀趴铡?/p>

 

制氮機(jī)操作步驟    

1、開(kāi)機(jī)步驟：  

打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)→打開(kāi)干燥機(jī)→打開(kāi)制氮機(jī)→打開(kāi)空壓機(jī)→打開(kāi)測(cè)氮儀→按制氮機(jī)啟動(dòng)鍵（當(dāng)壓力在0.3以上）→打開(kāi)放氣閥（等到壓力到0.8且氮?dú)饧兌鹊?9.9關(guān)閉放氣閥）→接通儲(chǔ)氣罐→打開(kāi)儲(chǔ)氣罐氮?dú)獬隹陂_(kāi)關(guān)。

2、關(guān)機(jī)步驟：  

關(guān)閉空壓機(jī)→關(guān)閉儲(chǔ)氣罐入氣開(kāi)關(guān)→關(guān)閉干燥機(jī)→關(guān)閉測(cè)氮儀→關(guān)閉制氮機(jī)→關(guān)閉總電源。備注：每次包裝結(jié)束后關(guān)閉氮?dú)獬隹陂_(kāi)關(guān)，下次可繼續(xù)使用。

 

制氮機(jī)注意事項(xiàng)

1、定期排水，排水口處于儲(chǔ)氣罐下方；

2、定期檢查各連接處與法蘭是否具有密封性，是否有跑冒滴漏等現(xiàn)象，如果有，則停機(jī)排除，再開(kāi)機(jī)；

3、檢查各個(gè)壓力表是否正常，是否在檢驗(yàn)期內(nèi)，有無(wú)磨損與模糊不清情況；  

4、定期檢測(cè)安全閥是否符合工藝參數(shù)；

5、做好清潔衛(wèi)生。

 

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