1、概述:变压吸附空分制氮是一种新型的从空气中制取氮气的技术。
变压吸附(PRESSURE SWING ADSORPTION,简称PSA),是一个近似等温变化的物理过程,它是利用气体介质中不同组份在吸附剂上的吸附容量的不同,吸附剂在压力升高时进行选择性吸附,在压力降低时得到脱附再生。
变压吸附空分制氮一般采用两只吸附塔,塔内装填碳分子筛吸附剂,当一只吸附塔在进行吸氧产氮时,另一只吸附塔在脱氧再生,如此交替循环连续不断地产出氮气。
RICH公司自1979年从美国引进PSA技术开始,首先在中国使该项技术产业化,并一直致力于PSA技术的研究、创新和发展。
RICH公司在近20多年的设备生产和市场推广历程中,已推广应用近1000多套`PSA制氮设备,广泛应用于石油、化工、电子、食品、煤炭、医药、热处理等领域。
RICH已成为中国PSA行业的第一品牌,RICH 的PSA技术具有节能、稳定、可靠的特点,其技术处于世界先进水平。
2、RICH取得的专利技术:至2003年止,瑞气产品已取得11项专利技术:ZSGP管道式气动阀 -------------------------------------(89213676.6)变压吸附气体分离装置 ---------------------------------(97213543.X)卧式变压吸附气体分离填料塔 ---------------------------(97213544.8)卧式变压吸附气体分离填料塔 ---------------------------(97102764.1)变压吸附气体分离装置 ---------------------------------(98215364.3)气体分离(纯化)自动压紧填料塔 -------------------------(98215653.7)变压吸附气体分离装置 ---------------------------------(99101651.3)变压吸附气体分离装置 ---------------------------------(99203214.8)气体纯化装置 -----------------------------------------(99207466.5)气体纯化工艺------------------------------------------(01127220.1)变压吸附气体分离装置----------------------------------(01263561.8)3、型号规格说明:3.1、制氮机的命名□□—□产氮规格(Nm3/h)产品氮气纯度代码制氮机类型:BGPN-普通常规型PGPN-食品专用型KYZD-矿用地面移动式KYGD-矿用地面固定式举例说明:BGPN295-1000表示普通常规型制氮机,产品氮气纯度为99.5%,产氮规格为1000Nm3/h。
3.2、制氮机规格参数表制氮机类型产品氮气纯度%产品氮气纯度代码产氮规格范围Nm3/h产品氮压力MPa产品氮露点℃BGPN PGPN KYZD KYGD97 97 5~3000≤气源压力-0.2 ≤-4598 98 4~250099 99 3~210099.5 295 2~180099.9 39 1.5~130099.99 49 1~80099.995 495 1~75099.999 59 0.5~50099.9995 595 0.5~400注1:如用户有特殊要求,规格及基本性能参数不同于本标准规定时按合同规定。
注2:氮气纯度中含微量氦、氖、氩等惰性气体。
注3:本说明书中“标准状态”是指20℃,0.101MPa(绝压)状态下。
注4:本说明书中流量单位“Nm3/h”均是指20℃,0.101MPa(绝压)状态下的流量单位。
注5:本说明书中压力值除注明外,均为表压值。
注6:本说明书中露点值未注明外,均为常压露点。
4、本机型号规格与主要性能参数:4.1、型号规格型号规格: BGPN39-550产氮量: 550Nm3/h氧含量:≤0.1%常压露点:≤-45℃产品氮压力: 0.6MPa4.2、设备运行环境条件环境温度:2℃~40℃相对湿度:≤80%大气压: 76KPa~106KPa通风良好,周围空气应干净、无油雾,无腐蚀性气体。
4.3、压缩空气指标流量:≥40m3/min(20℃,101.325kPa)(PSA耗气量)压力:≥0.8MPa温度:≤45℃含尘粒径:≤5um油含量:≤3 mg/m34.4、供电三相 380V/50Hz 7.4Kw 单相 220V/50Hz 0.2Kw5、设备组成变压吸附制氮设备由空气净化组件、空气储罐组件、氧氮分离组件、氮气缓冲罐组件、电气控制系统五大部分组成。
设备工艺流程图见附图1(国家专利,专利号:99203214.8,99101651.3)。
5.1空气净化组件碳分子筛是变压吸附制氮设备的核心部分,油中毒是碳分子筛的主要失效形式之一,对水的吸附会降低碳分子筛对氧的吸附能力,有油润滑空压机排出的压缩空气通常含有油和水,所以必须在压缩空气进入氧氮分离组件之前除油除水。
空气净化组件由分离过滤器、管道过滤器、冷冻干燥机、精过滤器、超精过滤器、活性炭除油器、电子排污阀、球阀等组成,其作用是除去压缩空气中的尘埃、水和油,为氧氮分离组件提供洁净的原料--空气。
主要技术参数:型号:AC-40处理气量:40 Nm3/min出气露点:≤-20℃出气含油量:≤0.003 mg/m3外形尺寸: 2400×1950×2385(mm)5.1.1分离过滤器压缩空气先进入分离过滤器,有效的去除压缩空气中的液态水雾。
主要技术参数:型号:RF400-E11-GL处理气量:40 m3/min分水效率:≥99%最高使用温度: 65℃最大工作压力: 1.6 MPa5.1.2管道过滤器压缩空气进入管道过滤器,将压缩空气中>1μm的固体粒子、油雾和水分滤除。
主要技术参数:型号:RF400-E7-GL处理气量:40 m3/min过滤精度: 1μm滤芯数量: 1只压力损失:≤0.01 MPa滤芯更换压差:≤0.035 MPa残余含油量:≤1ppm最大工作压力: 1.6 MPa工作温度:<65℃5.1.3冷冻干燥机经管道过滤器出来的压缩空气进入冷冻干燥机,冷冻干燥机的作用是将压缩空气强制冷却到5℃左右,空气中的水蒸汽凝结成液态水,通过水分过滤器分离过滤,由排污阀排出,从而使压缩空气的常压露点达到-20℃左右。
主要技术参数:型号:GL-400AT处理气量:40 Nm3/min进气温度:≤45℃环境温度: 5~38℃冷媒: R22常压露点: -20℃工作压力: 0.7~1.0MPa功率: 7.4kw电源: 380V/50Hz5.1.4精过滤器压缩空气经冷冻干燥机后进入精过滤器,将压缩空气中>0.01μm的固体粒子、99.99%油雾和水分滤除。
主要技术参数:型号: RF400-E5-GL处理气量:40 m3/min过滤精度: 0.01μm滤芯数量: 1只压力损失:≤0.01 MPa滤芯更换压差:≤0.035 MPa残余含油量:≤0.01PPm最大工作压力: 1.6 MPa工作温度:<65℃5.1.5超精过滤器压缩空气随后进入超精过滤器,将压缩空气中>0.001μm的固体粒子、99.999%油雾和水分滤除。
主要技术参数:型号:RF400-E3-GL处理气量:40 m3/min过滤精度: 0.001μm滤芯数量: 1只压力损失:≤0.012 MPa滤芯更换压差:≤0.035 MPa残余含油量:≤0.01PPm最大工作压力: 1.6 MPa工作温度:<65℃5.1.6电子排水器作用是去除空气过滤器中的冷凝水,冷凝水排放时间在0.5秒到10秒范围内可调,排放间隔时间在0.5分钟到45分钟内可调,由电磁阀、专业定时器和接线盒组成。
主要技术参数:型号:0PT-B最高使用压力: 1.6MPa防护等级:IP65环境温度: 2~55℃指示灯: LED指示电源通断电器连接: DIN43650A工作方式: 自动循环5.1.7活性炭除油器除油器内装填活性炭,它的作用是将超精过滤器输出的压缩空气进行深度除油处理,保证压缩空气中油含量≤0.003mg/m3。
主要技术参数:图号:2004-B526-00(CYb43)处理气量:40 Nm3/min残余含油量:≤0.003 mg/m3最大工作压力: 1.0MPa设计压力: 1.1Mpa试验压力: 1.38Mpa设计温度:50℃5.2空气储罐组件空气储罐组件的作用是保证系统用气平稳,在系统切换时防止瞬间气流流速过快,影响空气净化效果,提高进入吸附器的压缩空气品质,有利于延长分子筛的寿命。
其组成有空气储罐、安全阀、球阀、压力表等。
主要技术参数:型号: CG-40最大工作压力: 1.0MPa安全阀开启压力: 1.01MPa外形尺寸:Φ1412×3238 (mm)5.2.1空气储罐主要技术参数:图号:LJ.C-05-239-0A设计压力: 1.02MPa最大工作压力: 1.0MPa试验压力: 1.28MPa设计温度: 150℃工作温度:<100℃支座型式:支座式5.2.2安全阀作用:保证制氮系统使用安全。
主要技术参数:型号: A28H-16T/DN32开启压力: 1.01MPa最高工作压力: 1.6MPa5.3氧氮分离组件氧氮分离系统是制氮设备的主要部件,由两个交替工作的吸附塔(塔内装填碳分子筛)和管道式气动阀、消声器、截止阀、止回阀、浮动球阀、压紧气缸等组成。
作用:一只吸附塔在压力升高时吸氧产氮,同时另一只吸附塔降压脱氧再生,如此交替循环工作,不断产出氮气。
主要技术参数:型号: NGN39-550产气量:550Nm3/h设计氮气纯度:99.9%设计吸附压力:0.75M Pa外形尺寸:3000×2150×3208(mm)5.3.1 吸附塔主要技术参数:图号: 2006-B484-00(06XFa13.3)工作压力: 1.0MPa试验压力: 1.38MPa设计温度: 60℃工作温度: 50℃支座型式:支腿式5.3.2管道式气动阀(国家专利,专利号:89.213676.6)主要技术指标:型号: ZSGP1.6/DN100最大工作压力: 1.6MPa控制气源压力: 0.3~0.5MPa切换速度:≤0.3S泄漏量:在允许最大工作压力下泄漏量为零介质温度: -20~250℃环境温度: -20~55℃环境湿度:≤95%材质: 1Cr18Ni9Ti5.3.3压紧气缸(国家专利,专利号:98215653.7)压紧气缸的作用是始终压紧吸附塔内的碳分子筛,防止分子筛因下沉而产生窜动造成粉化。