碳脫氧氮氣機設備系統(tong)工藝流(liu)程簡介

根(gen)據貴公(gong)司的(de)要求結合貴公(gong)司的(de)現場使用(yong)情(qing)況佳業公(gong)司特為貴公(gong)司設計如下(xia)技術方案供參考：

（詳見下方框圖）

       佳業(ye)氮氣(qi)設備(bei)的工藝流程說明

 （一(yi)）工藝原理簡介：

 碳脫氧氮氣機設備

變壓(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)制氮(dan)是(shi)(shi)以潔凈、干燥的(de)(de)壓(ya)縮空(kong)氣(qi)(qi)為(wei)原料(liao)，利用(yong)(yong)一種高效能、高選擇性的(de)(de)固體(ti)(ti)(ti)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)（碳(tan)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩）對(dui)氮(dan)和(he)氧的(de)(de)選擇性吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)性能把空(kong)氣(qi)(qi)中的(de)(de)氮(dan)和(he)氧分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)出來。碳(tan)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩是(shi)(shi)非極性分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)，優先吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)氧。碳(tan)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩對(dui)氧和(he)氮(dan)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)作用(yong)(yong)主(zhu)要是(shi)(shi)基于這(zhe)兩種氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)在碳(tan)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩表(biao)面的(de)(de)擴(kuo)散速率(lv)不同(tong)，較(jiao)(jiao)小直(zhi)徑(jing)的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)（氧氣(qi)(qi)）擴(kuo)散較(jiao)(jiao)快(kuai)，較(jiao)(jiao)多進入(ru)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩固相，較(jiao)(jiao)大直(zhi)徑(jing)的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)（氮(dan)氣(qi)(qi)）擴(kuo)散較(jiao)(jiao)慢，較(jiao)(jiao)少進入(ru)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩固相。這(zhe)樣氣(qi)(qi)相中就可以得(de)到氮(dan)的(de)(de)富集成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)。一段時(shi)間(jian)后，分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩對(dui)氧的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)達(da)到平衡，根據(ju)碳(tan)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩在不同(tong)壓(ya)力下對(dui)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)量不同(tong)的(de)(de)特性，降低壓(ya)力使碳(tan)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩解除對(dui)氧的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，這(zhe)一過(guo)程稱為(wei)再生。變壓(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)法(fa)通常使用(yong)(yong)兩塔并(bing)聯，交替進行加壓(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)和(he)解壓(ya)再生，從而獲得(de)連續得(de)氮(dan)氣(qi)(qi)流。

（二）碳脫氧氮氣機設備方案描述：

本套裝置由(you)壓(ya)(ya)縮(suo)空氣(qi)系(xi)統(tong)、壓(ya)(ya)縮(suo)空氣(qi)凈化系(xi)統(tong)、變壓(ya)(ya)吸附(fu)制氮系(xi)統(tong)、氮氣(qi)純化系(xi)統(tong)組成。

1. 壓縮空氣系統

a、壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)系統由(you)壓(ya)縮(suo)機和(he)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)緩沖罐組成，提供變壓(ya)吸附制氮裝置(zhi)所需的(de)(de)壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)。工藝要(yao)求該系統提供穩定的(de)(de)輸出壓(ya)力(li)和(he)足夠的(de)(de)氣(qi)(qi)量。空(kong)(kong)壓(ya)機選用(yong)運轉(zhuan)可(ke)靠(kao)，維護簡單，低(di)噪音，無基(ji)礎運轉(zhuan)的(de)(de)空(kong)(kong)壓(ya)機。

b、空氣緩沖(chong)(chong)罐主要是作為壓縮空氣的(de)緩沖(chong)(chong)器，起穩定和(he)儲存(cun)作用(yong)，此外還可以收集(ji)和(he)排(pai)(pai)除進入壓縮空氣源的(de)大部分(fen)油水冷(leng)凝液。緩沖(chong)(chong)罐裝有壓力(li)表(biao)，安全閥，排(pai)(pai)污口。

2. 壓縮空氣凈化(hua)系(xi)統

從緩沖罐出(chu)來的(de)經過(guo)(guo)壓縮(suo)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)首*入9級過(guo)(guo)濾(lv)器(qi)，然后(hou)進(jin)入冷凍(dong)式干燥機(ji)。讓壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)強制(zhi)降溫，使空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中水(shui)蒸汽冷凝結成液(ye)態水(shui)夾(jia)帶塵、油排(pai)(pai)出(chu)機(ji)外。冷干機(ji)好放置于壓縮(suo)機(ji)房。工藝(yi)流(liu)程采用冷凍(dong)干燥機(ji)除油水(shui)，基于四點(dian)原因：一(yi)是(shi)后(hou)級7級送氣(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)路過(guo)(guo)濾(lv)器(qi)進(jin)氣(qi)(qi)(qi)口(kou)大液(ye)體負載(zai)：2000ppm w/w（露點(dian)﹤-12℃），不采用冷凍(dong)干燥機(ji)，7級送氣(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)路過(guo)(guo)濾(lv)器(qi)易失效；二是(shi)冬季室外氣(qi)(qi)(qi)溫較低，壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)溫度降低后(hou)析(xi)出(chu)水(shui)份，堵塞(sai)管(guan)(guan)路系統(tong)(tong)，管(guan)(guan)路系統(tong)(tong)需傾斜(xie)并制(zhi)作排(pai)(pai)液(ye)；三是(shi)管(guan)(guan)路系統(tong)(tong)析(xi)出(chu)水(shui)份后(hou)易腐(fu)蝕生銹；四是(shi)以后(hou)如需提高氮氣(qi)(qi)(qi)純度，空(kong)氣(qi)(qi)(qi)凈化(hua)是(shi)*的(de)。

   冷干機的(de)(de)(de)后(hou)級(ji)(ji)(ji)(ji)為精密(mi)(mi)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)組(zu)，精密(mi)(mi)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)組(zu)由二(er)級(ji)(ji)(ji)(ji)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)組(zu)成。分(fen)別是7級(ji)(ji)(ji)(ji)主管路(lu)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)，3級(ji)(ji)(ji)(ji)高效(xiao)除油(you)霧(wu)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)。7級(ji)(ji)(ji)(ji)送氣(qi)管路(lu)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)精度為1um，濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)除1um和更大(da)的(de)(de)(de)固態(tai)與(yu)液(ye)態(tai)顆(ke)粒，殘留油(you)份含(han)量(liang)1ppm w/w。3級(ji)(ji)(ji)(ji)高效(xiao)除油(you)霧(wu)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)精度0.01um，濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)除0.01um和更大(da)的(de)(de)(de)固態(tai)與(yu)液(ye)態(tai)顆(ke)粒，99.999+%油(you)霧(wu)；殘留油(you)份含(han)量(liang)0.001 ppm w/w。壓縮空(kong)氣(qi)品質達到 ISO8573.1質量(liang)等級(ji)(ji)(ji)(ji)1級(ji)(ji)(ji)(ji)。這樣潔凈干燥的(de)(de)(de)壓縮空(kong)氣(qi)便(bian)可(ke)進入后(hou)級(ji)(ji)(ji)(ji)制(zhi)氮部分(fen)經變壓吸附產生純度≥98%的(de)(de)(de)氮氣(qi)。

3. 變壓吸附制氮系統

PSA碳分子(zi)篩制氮裝置中有(you)兩(liang)個裝滿碳分子(zi)篩的吸(xi)附塔(ta)，潔凈、干燥的壓(ya)縮空氣進入變壓(ya)吸(xi)附制氮裝置，流經(jing)裝填有(you)碳分子(zi)篩（CMS）的吸(xi)附塔(ta)。壓(ya)縮空氣由下至上流經(jing)吸(xi)附塔(ta)，利用分子(zi)篩在不同(tong)壓(ya)力下對(dui)氮和氧等(deng)的吸(xi)附力不同(tong)，氧氣、水、二氧化碳等(deng)組份在碳分子(zi)篩表(biao)

面吸(xi)附(fu)，未被(bei)吸(xi)附(fu)的(de)氮(dan)氣在出口處被(bei)收集成(cheng)為產品氣，由吸(xi)附(fu)塔(ta)上(shang)端流出，進入緩沖(chong)罐(guan)。經(jing)一段時間后(hou)，吸(xi)附(fu)塔(ta)中被(bei)碳分(fen)子篩(shai)吸(xi)附(fu)的(de)氧(yang)達到飽(bao)和(he)，需進行再生。

再生是通過(guo)停止(zhi)吸附(fu)(fu)步驟，降(jiang)低吸附(fu)(fu)塔(ta)(ta)的(de)壓力來實現的(de)。已完成(cheng)吸附(fu)(fu)的(de)吸附(fu)(fu)塔(ta)(ta)短期均壓后開始降(jiang)壓，脫除已吸附(fu)(fu)的(de)氧氣、水、二氧化碳等組份，完成(cheng)再生過(guo)程。

兩個吸附(fu)塔交(jiao)替進(jin)行吸附(fu)和再(zai)生，從而產(chan)生流(liu)量和純度穩定的(de)(de)(de)產(chan)品氮(dan)氣(qi)。兩只吸附(fu)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)切(qie)換由PLC控制(zhi)的(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)控閥自動完成。一臺變壓吸附(fu)制(zhi)氮(dan)裝(zhuang)置的(de)(de)(de)性(xing)能優劣取決于吸附(fu)器(qi)(qi)、碳(tan)分(fen)子篩、工藝流(liu)程(cheng)(cheng)、設備結(jie)構以及電(dian)磁氣(qi)動閥等部件的(de)(de)(de)性(xing)能。我公司(si)(si)生產(chan)的(de)(de)(de)變壓吸附(fu)制(zhi)氮(dan)裝(zhuang)置選用日本歐(ou)姆龍公司(si)(si)生產(chan)的(de)(de)(de)PLC可編程(cheng)(cheng)序控制(zhi)器(qi)(qi)，選用德(de)國BF碳(tan)分(fen)子篩、德(de)國BURKET公司(si)(si)生產(chan)的(de)(de)(de)電(dian)磁氣(qi)動閥。

4．氮氣純化裝置

氮氣(qi)(qi)(qi)純(chun)化裝(zhuang)置(zhi)采用碳燃燒除(chu)氧法(fa)，根據氮氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)雜質氧的(de)含量(liang)，加入一定量(liang)的(de)鈀碳纖維在催化劑的(de)作(zuo)用下，其化學反應*，脫氧后(hou)(hou)(hou)氮氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)殘氧含量(liang)可小(xiao)于0.1PPM，脫氧后(hou)(hou)(hou)的(de)氮氣(qi)(qi)(qi)經過(guo)冷卻(que)后(hou)(hou)(hou)進(jin)入裝(zhuang)有分子篩(shai)器(qi)(qi)吸附器(qi)(qi)內，氮氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)水份(fen)和CO2被分子篩(shai)深(shen)度吸附，經過(guo)濾后(hou)(hou)(hou)可獲得(de)高純(chun)度的(de)氮氣(qi)(qi)(qi)。該工藝(yi)優點為產品氮氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)無氫含量(liang)，特別適合于對氫含量(liang)有嚴(yan)格要求場合。干燥器(qi)(qi)內裝(zhuang)有5A分子篩(shai)，氮氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)水分被深(shen)度吸附，露點可達到-70℃。

氮氣(qi)純化裝置(zhi)的特點(dian):

*.佳(jia)業公(gong)司長期(qi)(qi)針(zhen)對熱(re)(re)處理(li)用戶的(de)(de)各種不同的(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)要(yao)(yao)求(qiu)以(yi)及長期(qi)(qi)廣泛地應用在(zai)熱(re)(re)處理(li)行業佳(jia)業產品工(gong)程師(shi)的(de)(de)專業性見解更(geng)(geng)加(jia)全面，因此產品的(de)(de)設計(ji)思路更(geng)(geng)為完善，工(gong)藝(yi)(yi)(yi)更(geng)(geng)加(jia)成熟(shu)。氮氣純化裝置的(de)(de)干燥器采(cai)用內筒(tong)加(jia)熱(re)(re)氣流的(de)(de)結構，避(bi)免(mian)了(le)加(jia)熱(re)(re)元(yuan)件的(de)(de)局部過(guo)熱(re)(re)，使干燥器內的(de)(de)分(fen)子篩加(jia)熱(re)(re)均勻，同時(shi)具有氣流介質和筒(tong)壁兩種效應加(jia)熱(re)(re)分(fen)子篩床層，溫度梯度嚴格控制在(zai)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)要(yao)(yao)求(qiu)范(fan)圍之(zhi)內.

二(er)、技術性能(neng)指標(biao)（間歇工(gong)況(kuang)）

（一）產品氮氣性能指標：

1.瞬時氣量：≥30Nm3/h

2.氮氣純度：≥99.999%

3.含 氧 量：≤5ppm

4.氮(dan)氣露點：≤-60℃

5.氮氣壓力：0.5Mpa

(二) 各分系統(tong)裝置性能及技術指標

1. 壓縮空氣(qi)系統

1.1.螺桿(gan)空氣壓縮機

型    號:LG-1.2-8

工(gong)作壓力: 0.8Mpa

排 氣 量：3Nm3/min

功    率:11KW

2.空氣緩罐

體    積:0.3 m3

設計壓(ya)力:1.0Mpa

材    質:碳鋼

2. 壓縮(suo)空氣(qi)凈化系統

2.1.RD-1HA型冷干機

額(e)定(ding)處理(li)量(liang)：1.5Nm3/min

工作(zuo)  壓(ya)力：1.0Mpa

電(dian)源  電(dian)壓(ya)：3F380V50HZ

功(gong)      率：1kW

出氣(qi)  露點：2℃

2.2.HF-9離(li)心(xin)試(shi)油水過濾(lv)器（美國(guo)原裝漢克森(sen)濾(lv)芯）

      ;  9級過濾器(qi)的過濾精度(du)為3um,殘留油分5ppm.

HF-7主管路過濾器（美國原裝漢克森濾芯）

        7過濾器精(jing)度為1um,殘(can)留油分(fen)1ppm.

HF-3微油霧過濾器（美國原裝(zhuang)漢克(ke)森濾芯）

       ;3級過濾(lv)器過濾(lv)精度0.01um,殘(can)留油份0.001ppm,

注：以上過(guo)濾器均帶壓差表，提醒用(yong)戶更(geng)換濾芯。

3. PSA變壓吸附制(zhi)氮(dan)裝置

       瞬(shun)時產氮量：≥33Nm3/h

        氮(dan)氣 純 度：≥99.9%

        氮氣出口壓力：≥0.5MPa

        氮氣露點：≤-40℃

        功(gong)    率：1KW/220V/50HZ

4. 氮氣(qi)純(chun)化裝置

瞬時(shi)氮(dan)氣量：≥30Nm3/h

        氮氣純(chun)度：≥99.999%

        含 氧 量：≤10ppm

  ;  ;    氮氣出口壓力：≥ 0.5MPa

    ;    氮(dan)氣露點：≤-60℃

         功    率：1.2KW/220V/50HZ

外型尺寸(cun): 1000×800×1700(以實際尺寸(cun)為準）

5.氮氣緩沖罐

體    積(ji):4 m3

設計壓力:1.0Mpa

材    質:碳鋼