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變壓吸附制氮機（Pressure Swing Adsorption,，簡稱PSA制氮機）是一種采用碳分子篩作為吸附劑的先進氣體分離技術，它在當今世界的現(xiàn)場供氣方面具有不可替代的地位,，普遍應用于各行各業(yè),，在現(xiàn)有幾百家制氮企業(yè)當中，客戶該如何選用一臺性能完好的制氮機,，是許多客戶面臨首選難題,，對于一臺制氮機的選型涉及問題較多，但只要我們仔細分析,、比較,、把握重點，就可以得到滿意結(jié)果,。
首先,，在確定具體型號規(guī)格前（即每小時產(chǎn)氮量、氮氣純度,、出口壓力,、露點），應著重對制氮機的性能和特點作全面的比較分析,，同時要針對自己現(xiàn)有環(huán)境條件,，作出正確的選擇。
第一,、從以下幾個方面對制氮機進行比較和分析：
a) 整套系統(tǒng)設計的合理性,；
b) 碳分子篩裝填技術及壓緊方式；
c) 控制閥門的使用壽命,；
d) 研究開發(fā),，制造經(jīng)驗、用戶業(yè)績,；
第二,、影響制氮機成本的因素：
1) 整套系統(tǒng)一次性投資；
2) 分子篩使用壽命,；
3) 使用過程中所需的配件壽命及費用；
4) 操作維護,、保養(yǎng)費用及電,、水、壓縮空氣耗用量；
第三,、影響制氮機穩(wěn)定性因素：
制氮機是涉及機,、電、儀表集一體高科技術產(chǎn)品,，在長期使用中設備的穩(wěn)定尤其重要,。我們從制氮機的組成不難看出，影響穩(wěn)定性有以下兩點：
1,、 控制閥門：
對于變壓吸附制氮機來講,，閥門必須具有以下幾點性能：
材質(zhì)性能好，絕對不漏氣,；
在接受控制信號的0.02秒內(nèi)完成開或關動作,；
能承受頻繁的開、關,，保證足夠長的使用壽命,；
閥門故障根源。
正常的使用情況下,，每只程控閥門在每一個周期（120秒左右）必須開關一次,，按制氮機每年300個工作日計算，每天24小時連續(xù)動行,，吸附與解吸周期為4分鐘計,，那么每只閥門每年需要開、關20多萬次,。而只要其中一只閥門出現(xiàn)故障都會影響整臺設備正常,。所以閥門連續(xù)使用壽命是制氮機穩(wěn)定可靠的最重要一環(huán)節(jié)。
2,、碳分子篩是變壓附制氮機核心：
2.1,、碳分子篩性能指標：
a.硬度
b.產(chǎn)氮量（Nm3/T-h）
c.回收率（N2/Air）%
d.填裝密度
以上指標碳分子篩我們均已在出廠時注明，但只能作為參考數(shù)據(jù),，如何使碳分子篩發(fā)揮最大效能,，這跟工藝流程以及吸附塔高徑比有著直接的關系，同時保證分子篩的使用壽命就很有講究：
2.2,、碳分子篩裝填技術：
碳分子篩裝入吸附塔時必須具備專門的填裝技術,，否則極易粉化并導致失效，從工藝流程我們可以發(fā)現(xiàn),，當壓縮空氣高速從吸附塔底部進入時,，如果沒有特殊的氣體分布器，分子篩受到氣流的強力沖擊,、摩擦,，容易造成分子篩的粉化,。另外分子篩填入吸附塔內(nèi)是不可能絕對緊密，在使用一段時間后,，分子篩之間的空隙在減小,，慢慢下沉，如果沒有分子篩自動填補裝置和壓緊裝置,，吸附塔上部就會出現(xiàn)明顯空間,。當壓縮空氣進入吸附塔下部時，分子篩就會在氣流的沖擊作用力下,，在短時間內(nèi)發(fā)生快速的位移,，導致分子篩互相碰撞、摩擦并與吸附塔壁發(fā)生撞擊,，這樣就容易使分子篩粉化失效,。
2.3、空氣中油,、水對分子篩的影響：
由于空氣含一定水和油蒸汽,，經(jīng)過壓縮機后，如果不經(jīng)嚴格空氣凈化處理,，油蒸汽容易被碳分子篩所吸附,，并難以脫附，填塞分子篩孔徑,，導致分子篩“中毒”失效,。所以在壓縮空氣進入吸附塔前設置嚴格空氣凈化裝置，是保證分子篩使用壽命必不可少的一環(huán),。水對分子篩來講雖然不是致命的,，但會使分子篩吸附“負荷”增加，即影響其吸附O2,、CO2之能力,，因此壓縮空氣干燥除水，是提高分子篩吸附能力和穩(wěn)定不可忽視的問題,。
3,、方案剖析
整套制氮裝置包含以下幾部分：
3.1 構成
空壓機空氣凈化裝置空氣儲罐氧氮分離系統(tǒng)氮氣儲罐。
3.1.1空壓機
空壓機是提供氣源的主要部分,，經(jīng)過壓縮的空氣首先通入壓縮空氣凈化組件除水,、除油后進入空氣凈化組件。
3.1.2空氣凈化裝置
空氣凈化組件由高效過濾器,、冷凍干燥機,、精過濾器、超精過濾器,、催化劑除油器等組成,，壓縮空氣進入管道過濾器除去＞1μm的微粒及大部分的水,，保障冷凍干燥機和后級過濾器的正常使用，經(jīng)冷凍干燥機使之強制冷卻到5℃左右,，使空氣中的水汽凝結(jié)成水，通過分水過濾器分離并過濾后,，由排污閥排出,，使壓縮空氣露點達到-10℃，經(jīng)精過濾器過濾＞0.01μm的微粒及油水,，再進入超精過濾器過濾油,、水;過濾精度＞0.001μm,經(jīng)除油器中的活性碳吸附殘余的微量的油霧，得到潔凈的壓縮空氣通過管道進入氮氧分離系統(tǒng),保證分子使用長壽,。
3.1.3空氣儲氣罐組件
空氣儲氣罐其作用是保證系統(tǒng)的平穩(wěn)用氣,，降低氣流脈動，起緩沖作用,，從而減小系統(tǒng)壓力波動,，使壓縮空氣平穩(wěn)地通過壓縮空氣凈化系統(tǒng)，以便充分除去油水雜質(zhì),，減輕后續(xù)PSA氧氮分離裝置的負荷,。同時，在氧氮分離系統(tǒng)進行周期工作切換時,，也為氧氮分離系統(tǒng)提供短時間內(nèi)迅速升壓所需的大量壓縮空氣,，從而使吸附塔內(nèi)的吸附壓力很快上升到工作壓力，保證了設備穩(wěn)定運行,。
3.1.4氧氮分離系統(tǒng)
氧氮分離系統(tǒng)是制氮機的核心部分,，由兩只吸附塔、壓縮裝置,、程控閥,、等部件組成，我院采用高品質(zhì)的進口閥門,，無泄漏使用壽命長達300萬次以上,，為整套裝置提供了可靠的性能保障。
3.1.5氮氣緩沖罐
氮氣緩沖罐主要是由緩沖罐,、粉塵過濾器,、流量計、調(diào)壓閥,、節(jié)流閥等組成,，以用戶現(xiàn)場提供穩(wěn)定的氮氣源。
總結(jié)：通過以上的方案剖析,，我們可以對制氮機結(jié)構及組成有了一定的認識和理解,，但對于不同的環(huán)境工況以及不同的工藝使用條件,，設備在配置會有一定的選擇性。
