多适用于电厂。
PLC控制纯化设备状态和排水
一、纯化装置的状态控制通过气动三通球阀的转向来 实现。
二、纯化装置的排水通过控制气水分离器下部的气动 直通球阀的开关来实现。
三、PLC通过电磁阀将电信号转变成压缩空气的有无 来驱动气动球阀的转向，从而控制工艺流程方向和通 断来实现状态切换控制和排水控制。
参数 脱氧上部温度(联锁) 脱氧下部温度(温控) 干燥上部温度(联锁) 干燥下部温度(温控)
温度范围 180℃~220℃ 120℃~160℃ 170℃~230℃ 220℃~280℃
常用设定值 180℃ 130℃ 180℃ 240℃
CNDQ-5~10两塔流程控制温度
参数 脱氧上部温度(联锁) 脱氧下部温度(温控) 干燥上部温度(联锁) 干燥下部温度(温控)
温度范围 120℃~160℃ 80℃~150℃ 170℃~250℃ 210℃~280℃
常用设定值 120℃ 85℃ 180℃ 220℃
PLC控制纯化设备压力调节系统
一、自力式稳压阀（阀前稳压） 适用于气流量较稳定的工艺流程，目前使用居多。 二、压力变送器+气动薄膜调节阀
以上两种方式均有使用 无具体压力控制，利用后续氢气储罐压力缓冲控制，
纯化、干燥装置控制原理 及故障处理
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第一章 概述
一、装置简介
氢气纯化干燥装置是净化氢气的设备,能将氢气中 的氧气和水份去除掉, 满足对氢气含氧量和含湿量有 一定要求的用户。氢气纯化设备框架内安装有脱氧器、 干燥器、气水分离器、过滤器、冷却器、集水器等容 器、阀门, 以及检测控制仪表。如用户对氢气含氧量 无过高要求，可仅订购干燥装置。
提高脱氧器控制温度、联锁温度设定
值；
催化剂性能下降。
更换催化剂。
取样管道吹除不彻底或分析仪故障 彻底吹除取样管道或检修分析仪
干燥剂再生不彻底；
提高干燥器控制温度、联锁温度设定
值；调整再生气量或检查电加热元件是
否工作正常
系统工作压力偏低或工作周期过长 检查系统压力,确保压力控制正常；缩短 工作周期
阀门开关不正常或者出现内漏； 干燥剂性能降低。
当上部铂电阻（联锁）的
检测值达到设定值后，则停止 加热，吸附剂的再生结束。
第二章 纯化装置流程简介
氢气纯化装置采用催化脱氧、吸附干燥的方法提纯 氢气。装置根据干燥器的数量可分为两塔流程和三塔流 程。两塔流程采用原料氢气作为再生气，三塔流程是目 前应用最多的一种流程，由于采用了三台干燥器，使用 产品氢气作为再生气，再生效果好，产品氢气的露点可 达到-70℃以下。
检查、维修或更换阀门； 更换新的干燥剂。
测温元件或控制元件失灵。
检查、维修或更换测温元件、控制元
件。
再生气量不合适
调整再生气量
电加热元件损坏；
两塔流程
A工作
三塔流程
该装置采用产品氢气对吸附饱和的干燥器进行再生。 三台干燥器交替工作、再生、吸附，以实现整套装置 工作的连续性。
一个切换周期中，干燥器共经历3个状态： Z1状态：A工作B再生C吸附； Z2状态： B工作C再生A吸附； Z3状态：C工作A再生B吸附。 整个干燥部分的工作状态按一定周期循环往复执行，
其工作周期一般为24h，即每个状态各为8h。
三塔流程
Z1状态：A工作B再生C吸附
三塔流程
Z2状态：B工作C再生A吸附
三塔流程
Z3状态：C工作A再生B吸附
第三章 纯化装置控制系统
温度调节系统 压力调节系统 纯化状态控制和排水控制
纯化装置简易流程
PLC控制纯化设备再生温度调节系统
三塔流程控制温度
两塔流程
干燥部分的工作状态分为四种：A再生B工作、B工作、 B 再生A工作、A工作。
整个干燥部分的工作状态按一定周期循环往复执行，其 工作周期为48h，其中：A再生B工作及B工作的时间为 24h，A工作B再生及A工作的时间为24h。
两塔流程
A再生B工作
两塔流程
B工作
两塔流程
B再生A工作
四、PLC状态的切换和排水顺序由程序内部的定时器 来实现定时切换。状态可实现保持功能。
PLC控制纯化设备状态和排水
常见故障及排除方法
序号 1
故障现象
产品氢气含氧 量超标
2 产品氢气露点 达不到要求
3 加热温度达不 到要求
原因
排除方法
取样管道吹除不彻底或分析仪故障 彻底吹除取样管道或检修分析仪
脱氧器工作温度低；
需要被干燥的气体从b口进 入干燥器，流经吸附剂床层，气 体中的水分被吸附剂吸附，干燥 后的气体从a口流出干燥器。干 燥过程电加热元件不工作。
再生过程气体流向相反，加 热器工作。
干燥器
吸附剂的再生
当吸附剂吸附饱和时，
a
需要进行再生处理，再生气流 从a口进入干燥器，经电加热 b 元件加温后流经吸附剂床层， 吸附剂被加热后逐渐升温。再 生时，下部铂电阻（温控）用 来控制再生气体温度，当检测 值超过设定值时，暂停电加热 元件，避免再生气流超温。当 检测值低于设定值后，再次启 动电加热元件。
原料氢气从a口进入，经 电加热元件加热后进入催化剂 床层，氢气和氧气在催化剂的 作用下发生化合反应生成水， 水以气态的形式随氢气从b口 流出脱氧器。
脱氧器
脱氧器再生温度控制
在催化剂床层的上部和下 部各装有一个铂电阻。分别用 来检测催化剂床层上部和下部 的温度。
下部铂电阻检测温度达到设 定温度时，会暂停电加热元件， 待温度低于设定温度后，会再 次启动电加热元件。
上部铂电阻检测温度达到 设定温度（联锁）时，会停止 电加热元件，再次启动电加热 元件则需要操作人员的手动操 作。
a b
干燥器
干ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器的结构
➢内 筒：电加热元件
➢外 筒：分子筛、2个铂电阻测温元件 ➢保温层
a
干燥过程
利用吸附剂在常温（或低温） b 下吸附气体中的水分，当吸附剂 吸附的水分接近饱和时，采用升 高温度的方法使水分从吸附剂中 解吸出来（再生）。从而达到循 环工作的目的。
二、干燥部分的分类
依据干燥塔的数量可分为：
● 两塔流程（主要应用于对氢气露点要求不高的 用户）
● 三塔流程（氢气露点 < -60 ℃ ）
脱氧器
脱氧器的结构
➢ 内 筒：电加热元件
➢ 外 筒：脱氧催化剂、 2个铂
a
电阻测温元件
➢ 保温层
b
催化脱氧
脱氧催化剂可催化氢气与 氧气发生化合反应生成水，以 达到脱氧的目的。