1、1 電子行業制氮機設備：

PSA變壓吸附空(kong)(kong)分(fen)空(kong)(kong)分(fen)制(zhi)氮機是以壓縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)為原料，采(cai)用(yong)新型(xing)吸附劑(ji)碳分(fen)子(zi)篩，在常溫(wen)下利用(yong)變壓吸附原理，將空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中氧氣(qi)(qi)和氮氣(qi)(qi)加(jia)以分(fen)離，從而獲得純度(du)大(da)于99%的氮氣(qi)(qi)。

本裝置具(ju)有結構簡單，操作方便(bian)、隨用(yong)隨開、能耗(hao)較低登(deng)優點(dian)，尤(you)其適合于(yu)小(xiao)規模(mo)生產(chan)氮氣的需(xu)要(yao)。廣泛用(yong)于(yu)金(jin)屬材(cai)料(liao)、機械零件的熱處理保(bao)護氣氛；合成纖維(wei)、石油(you)化工、浮法(fa)玻(bo)璃(li)等生產(chan)過(guo)程(cheng)的充氮防氧(yang)化；食品(pin)保(bao)鮮(xian)；糧食儲藏、中藥(yao)防腐(fu)、茶葉保(bao)色等方面。

1、2 電子行業制氮機設備適用范圍

本說(shuo)(shuo)明(ming)書是(shi)關(guan)于操作(zuo)(zuo)(zuo)和(he)維護佳業PSA變(bian)壓吸附(fu)制氮機(ji)系(xi)統(tong)的(de)一(yi)般指南。其目(mu)的(de)是(shi)幫助(zhu)經過(guo)培訓的(de)操作(zuo)(zuo)(zuo)人員進行(xing)系(xi)統(tong)的(de)啟動和(he)停機(ji)，正(zheng)常操作(zuo)(zuo)(zuo)和(he)一(yi)般性的(de)維護調節。本說(shuo)(shuo)明(ming)書不適用(yong)于指示操作(zuo)(zuo)(zuo)者進行(xing)特殊的(de)操作(zuo)(zuo)(zuo)和(he)系(xi)統(tong)設置的(de)更(geng)改。用(yong)戶如需要對系(xi)統(tong)的(de)某些部(bu)分進行(xing)更(geng)改本說(shuo)(shuo)明(ming)書沒有敘述的(de)變(bian)更(geng)和(he)修改，請于我(wo)公司直(zhi)接聯系(xi)，求得幫助(zhu)。

二．PSA變壓吸附空分制氮機(ji)理及操(cao)作特性

本公司的(de)(de)PSA制氮(dan)(dan)機采用(yong)(yong)的(de)(de)變壓(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)法是七十(shi)年代迅(xun)速(su)發展起來的(de)(de)一(yi)(yi)種新(xin)的(de)(de)制氮(dan)(dan)技術。它(ta)是以空氣(qi)(qi)(qi)為原料(liao)，利用(yong)(yong)一(yi)(yi)種高效能、高選擇(ze)性的(de)(de)固體(ti)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑-焦炭分(fen)(fen)子(zi)(zi)篩(shai)對(dui)氮(dan)(dan)和(he)(he)氧的(de)(de)選擇(ze)性吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)，把空氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)氮(dan)(dan)和(he)(he)氧分(fen)(fen)離(li)出(chu)來。焦炭分(fen)(fen)子(zi)(zi)篩(shai)是非極性分(fen)(fen)子(zi)(zi)，優先(xian)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)氧。碳(tan)分(fen)(fen)子(zi)(zi)篩(shai)對(dui)氧和(he)(he)氮(dan)(dan)的(de)(de)分(fen)(fen)離(li)作用(yong)(yong)主(zhu)要(yao)是基于(yu)這(zhe)兩(liang)種氣(qi)(qi)(qi)體(ti)在碳(tan)分(fen)(fen)子(zi)(zi)篩(shai)表面的(de)(de)擴(kuo)散速(su)率不同，較(jiao)(jiao)小直徑(jing)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)（氮(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)）擴(kuo)散較(jiao)(jiao)慢，較(jiao)(jiao)少(shao)進入分(fen)(fen)子(zi)(zi)篩(shai)固相。這(zhe)樣氣(qi)(qi)(qi)相中就可以得到氮(dan)(dan)的(de)(de)富集成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)。一(yi)(yi)段時間后，分(fen)(fen)子(zi)(zi)篩(shai)對(dui)氧的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)達(da)到平衡(heng)，根(gen)據碳(tan)分(fen)(fen)子(zi)(zi)篩(shai)在不同壓(ya)力下對(dui)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)量不同的(de)(de)特性，降低壓(ya)力使碳(tan)分(fen)(fen)子(zi)(zi)篩(shai)解除(chu)對(dui)氧的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)，這(zhe)一(yi)(yi)過程(cheng)成(cheng)(cheng)為再(zai)生(sheng)。變壓(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)法通常(chang)使用(yong)(yong)兩(liang)塔并聯，交替進行加壓(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)和(he)(he)解壓(ya)再(zai)生(sheng)，從而獲得連續的(de)(de)氮(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)流。

2、1 PSA變(bian)壓(ya)吸(xi)附空分制氮系統特(te)性

與傳統(tong)的制氮法相(xiang)比，該法具有以下優(you)點：

●  工藝流程簡單(dan)，結(jie)構外形小，占地面積省

●  自(zi)動化程(cheng)度高，廠期快。啟動、關機只需(xu)要按一下按鈕，開機半個小時內(nei)即(ji)可產(chan)氣

●  能(neng)耗(hao)低，運行費用少，原料(liao)空氣(qi)取自自然(ran)，只需提供壓縮空氣(qi)和電源即可制氮。

●  純(chun)(chun)度調整方便，產品純(chun)(chun)度只受氮氣排出量的影響(xiang)，可在99%-99.99%之間(jian)任(ren)意調節

●  可實現無人操作，裝(zhuang)置適應性強(qiang)

2、2 PSA變(bian)壓吸(xi)附空(kong)分(fen)制氮機理

參見碳分子篩制(zhi)氮(dan)裝置工藝(yi)流程圖

如圖所示，空(kong)氣(qi)經(jing)空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機(ji)壓縮(suo)至(zhi)0.8-0.85MPa（表壓）送至(zhi)空(kong)氣(qi)儲氣(qi)罐后(hou)(hou)，經(jing)一油水分(fen)離器(qi)去(qu)除大部分(fen)水后(hou)(hou)，進入(ru)冷凍干燥機(ji)進行(xing)干燥，從冷凍干燥機(ji)出來的(de)空(kong)氣(qi)再(zai)經(jing)兩級高效除油過濾(lv)器(qi)進一步除去(qu)空(kong)氣(qi)中的(de)油水后(hou)(hou)，潔凈的(de)壓縮(suo)空(kong)氣(qi)進入(ru)制(zhi)氮(dan)裝(zhuang)置。

干燥氣(qi)通過(guo)吸(xi)(xi)附塔(ta)(ta)(ta)A底部的進氣(qi)閥進入A塔(ta)(ta)(ta)，經A塔(ta)(ta)(ta)中碳(tan)分子篩將其中的氧(yang)氣(qi)、二氧(yang)化碳(tan)吸(xi)(xi)附后(hou)，高純度的氮氣(qi)從(cong)塔(ta)(ta)(ta)氣(qi)從(cong)塔(ta)(ta)(ta)頂氮氣(qi)出口(kou)閥送入氮氣(qi)罐，并(bing)經過(guo)過(guo)濾除塵后(hou)進一步凈化。在(zai)塔(ta)(ta)(ta)中的吸(xi)(xi)附壓(ya)力為(wei)0.75-0.8 MPa（表壓(ya)），吸(xi)(xi)附時間約定(ding)58秒左右。在(zai)A塔(ta)(ta)(ta)進行吸(xi)(xi)

附的同(tong)時，B塔(ta)進(jin)行解吸(xi)，塔(ta)中的氣(qi)體(ti)有(you)塔(ta)底解吸(xi)氣(qi)閥(fa)經消聲(sheng)器(qi)放(fang)空，使塔(ta)內壓力(li)降至(zhi)大氣(qi)

壓，吸(xi)附的雜質大部分可(ke)以解吸(xi)排出。當A塔吸(xi)附、B塔解吸(xi)同時(shi)結束時(shi)，關閉A塔進氣

閥(fa)、氮氣(qi)(qi)出口(kou)閥(fa)，關閉B塔(ta)(ta)解(jie)(jie)吸(xi)(xi)氣(qi)(qi)閥(fa)，同時(shi)打開(kai)上、下均(jun)(jun)壓(ya)閥(fa)，使(shi)A塔(ta)(ta)與B塔(ta)(ta)均(jun)(jun)壓(ya)，均(jun)(jun)壓(ya)時(shi)間大約為2秒(miao)，均(jun)(jun)壓(ya)結束(shu)后，關閉上、下均(jun)(jun)壓(ya)閥(fa)，并同時(shi)進行B塔(ta)(ta)吸(xi)(xi)附A塔(ta)(ta)解(jie)(jie)吸(xi)(xi)，此時(shi)，打開(kai)B塔(ta)(ta)進氣(qi)(qi)閥(fa)、氮氣(qi)(qi)出口(kou)閥(fa)，A塔(ta)(ta)解(jie)(jie)吸(xi)(xi)氣(qi)(qi)閥(fa)。當B塔(ta)(ta)吸(xi)(xi)附，A塔(ta)(ta)解(jie)(jie)吸(xi)(xi)結束(shu)時(shi)，關閉B塔(ta)(ta)進氣(qi)(qi)閥(fa)、氮氣(qi)(qi)出口(kou)閥(fa)，A塔(ta)(ta)解(jie)(jie)吸(xi)(xi)氣(qi)(qi)閥(fa)，同時(shi)打開(kai)上、下均(jun)(jun)壓(ya)閥(fa)，使(shi)A塔(ta)(ta)與B塔(ta)(ta)均(jun)(jun)壓(ya)。均(jun)(jun)壓(ya)結束(shu)后，重復上述步驟，達到(dao)連續制氮的(de)目的(de)。

裝置中(zhong)，A、B、吸附(fu)(fu)塔(ta)的進氣(qi)(qi)閥、氮氣(qi)(qi)出口閥及上、下均壓(ya)閥有(you)可編程(cheng)序控(kong)制器按(an)規定的時(shi)間自動操作，周期性地進行(xing)吸附(fu)(fu)產(chan)期和(he)脫附(fu)(fu)再(zai)生。在氮氣(qi)(qi)出口管路上裝了截止閥，用(yong)于調節制氮機出口流(liu)量(liang)(liang)(liang)和(he)氮氣(qi)(qi)純度，并裝了流(liu)量(liang)(liang)(liang)計用(yong)以檢(jian)測流(liu)量(liang)(liang)(liang)，設了氮氣(qi)(qi)取樣口以檢(jian)測氮氣(qi)(qi)純度。

2.3 PSA變壓吸附操作特性

   碳(tan)分子篩的(de)(de)性能通(tong)常(chang)是(shi)(shi)(shi)由產氣(qi)量和(he)回收(shou)率(lv)來描述的(de)(de)，這兩(liang)個(ge)性能指標是(shi)(shi)(shi)與產生(sheng)的(de)(de)氮氣(qi)純度(du)、運行壓(ya)力(li)直接相(xiang)關(guan)的(de)(de)。一般(ban)來講，純度(du)不變時，產氣(qi)量是(shi)(shi)(shi)隨運行壓(ya)力(li)的(de)(de)提(ti)高(gao)而(er)增加的(de)(de)，而(er)回收(shou)率(lv)只隨壓(ya)力(li)升(sheng)高(gao)稍(shao)有增長，當壓(ya)力(li)一定是(shi)(shi)(shi)，回收(shou)率(lv)和(he)產氣(qi)量都隨產生(sheng)的(de)(de)氮氣(qi)中的(de)(de)氧含(han)量增加而(er)增大，PSA系(xi)統(tong)的(de)(de)好操作壓(ya)力(li)為(wei)0.75-0.8 MPa左右。

三(san)、制氮機系統工(gong)程(cheng)配(pei)置

保(bao)證純(chun)水、干(gan)燥的(de)壓縮空氣是(shi)使(shi)制氮機正(zheng)常使(shi)用的(de)前提條件，為使(shi)制氮機能夠正(zheng)常地運行(xing)，適當的(de)工程配置是(shi)必須的(de)。

3、1 壓(ya)縮空氣(qi)源

制氮(dan)機(ji)應盡量采用獨立的氣源即空(kong)壓(ya)(ya)機(ji)，也可以利用已(yi)有的空(kong)壓(ya)(ya)站提供(gong)壓(ya)(ya)縮空(kong)氣，但必須要(yao)保證供(gong)給制氮(dan)系統(tong)足夠的氣量和相對(dui)恒定的輸入壓(ya)(ya)力(li)。若(ruo)氣源的使用點較(jiao)多的話(hua)，就必須對(dui)系統(tong)進氣壓(ya)(ya)力(li)進行控制，以保證正常平(ping)穩的運(yun)行。

保證(zheng)穩定的進氣(qi)壓力是(shi)制(zhi)氮系統(tong)正常工作的*條件(jian)

空壓(ya)機與(yu)系統的安裝在許可的條件下應(ying)盡可能遠(yuan)離，并在其間加(jia)裝壓(ya)力調(diao)節(jie)閥和冷(leng)凝(ning)水(shui)排放支路(lu)。

我們一般向用戶(hu)推薦的空(kong)氣壓(ya)縮(suo)(suo)機是具有水平的，運轉可(ke)靠、維護簡單(dan)、維修周(zhou)期長、低噪音、無基礎運轉的螺桿式無油空(kong)氣壓(ya)縮(suo)(suo)機。

用(yong)戶也可以根據自己的實力、需要，選配往復式空氣壓(ya)縮機。若用(yong)戶自備(bei)空氣源進氣壓(ya)力低，將會導致相應(ying)低的氮氣產量(liang)，所以自備(bei)空氣源的進氣壓(ya)力應(ying)穩定，以滿足預定的PSA制(zhi)氮系統(tong)設計性能。

3. 2 儲氣罐(guan)

儲(chu)氣罐設計壓力(li)為1.0 MPa的(de)(de)壓力(li)容器(qi)表(biao)，裝有(you)安(an)全閥、壓力(li)表(biao)和冷凝液排(pai)放管路。主要(yao)功(gong)能是作為壓縮空氣的(de)(de)緩沖器(qi)，起穩定(ding)和貯存(cun)作用，除此外可收(shou)集和排(pai)除進入壓縮空氣源的(de)(de)大部分(fen)油水冷凝液。

3. 2 冷(leng)凍(dong)干(gan)燥機(ji)

在制(zhi)氮主(zhu)機前(qian)加(jia)裝(zhuang)冷凍(dong)干燥(zao)機，使進入(ru)制(zhi)氮系統的壓縮(suo)空氣干燥(zao)，從而保證制(zhi)氮設備正常地使用，這一(yi)點是十分(fen)重要的。

冷(leng)凍(dong)(dong)式壓(ya)(ya)縮空(kong)氣干(gan)燥機(ji)是根據冷(leng)凍(dong)(dong)除濕原理(li)，壓(ya)(ya)縮空(kong)氣在冷(leng)凍(dong)(dong)機(ji)中(zhong)和(he)制冷(leng)劑(ji)進行熱(re)交(jiao)換(huan)，空(kong)氣中(zhong)的(de)水分冷(leng)卻后再次(ci)發生(sheng)冷(leng)凝，從而將其中(zhong)所含(han)的(de)大量(liang)水蒸(zheng)氣、油霧冷(leng)凝成液滴，由排水器(qi)排出(chu)。經此(ci)處理(li)后的(de)壓(ya)(ya)縮空(kong)氣，其干(gan)燥度可(ke)達到常壓(ya)(ya)露點(dian)—23℃（壓(ya)(ya)力露點(dian)可(ke)達2-4℃，含(han)油量(liang)不超過(guo)5ppm.

3 4 PSA變(bian)壓吸附制氮機(ji)主機(ji)

   ;    主機按產(chan)量(liang)大小及(ji)用戶的(de)使用要求不同配(pei)置，本節只是對制氮主機典型流程的(de)解釋。

1） 油水分離器—9級(ji)過濾器

進入系統的壓縮空氣初通過油(you)水分離(li)器(qi)，其功能是排除進氣源中大(da)量的油(you)、冷(leng)凝(ning)液(ye)及固定顆(ke)粒(li)。油(you)水分離(li)器(qi)包(bao)裝有截止閥的冷(leng)凝(ning)排放(fang)(fang)管(guan)路，自動(dong)排放(fang)(fang)其中的含油(you)冷(leng)凝(ning)液(ye)。

2） 空氣管(guan)路過濾器—7級過濾器

7級過(guo)濾器主要是(shi)去除進氣中(zhong)仍然存(cun)在的(de)1μm以上的(de)剩余(yu)油水(shui)懸(xuan)浮物的(de)微(wei)粒，裝(zhuang)有油水(shui)過(guo)濾器一樣的(de)冷凝(ning)排放管(guan)路。

3） 高(gao)效率除油過(guo)濾器—3級過(guo)濾器

3級過濾器用于清除進氣源中(zhong)剩余的(de)懸浮(fu)顆(ke)粒(li)物質（小至0.01μm），仍(reng)然裝有(you)油水過濾器一樣的(de)冷凝排放管路

注(zhu)意  定期(qi)排放(fang)油水是(shi)保證制(zhi)氮(dan)機正常工作(zuo)(zuo)所需要的(de)，定期(qi)更換濾芯是(shi)保證過濾器正常工作(zuo)(zuo)所需的(de)。

4） 吸附塔(ta)

為兩(liang)只裝有碳分子篩(shai)的壓(ya)力容器(qi)，碳分子篩(shai)采用自動壓(ya)緊功能。為保證(zheng)吸附塔(ta)運行良(liang)好，需定期補(bu)充(chong)碳分子篩(shai)。

5） 進氣(qi)閥

6） 氧分析(xi)儀

氧(yang)(yang)分析(xi)儀(yi)位于系統控制柜(ju)中，起連(lian)續檢測氮氣(qi)(qi)產(chan)品氣(qi)(qi)體的氧(yang)(yang)含(han)量的作用，操作期間(jian)，從產(chan)品集(ji)管中取(qu)出的試(shi)樣(yang)氣(qi)(qi)體，流過(guo)分析(xi)儀(yi)檢測池（標準干燥空氣(qi)(qi)中氧(yang)(yang)含(han)量21%），由此產(chan)生一個與氧(yang)(yang)濃度成正比(bi)的信號。

7） 控制器

控制(zhi)器輸出信(xin)號，自(zi)動(dong)切換制(zhi)氮(dan)機工作閥門，并(bing)對氮(dan)氣純度自(zi)動(dong)監測(ce)，將不(bu)合(he)格氣自(zi)動(dong)放空。

四、安全警告

4. 1 氮氣危險(xian)

PSA制氮(dan)機系(xi)統能(neng)夠產生(sheng)高純度氮(dan)氣(qi)。氮(dan)氣(qi)不能(neng)支(zhi)持(chi)人的生(sheng)命，是一(yi)種無(wu)色、無(wu)嗅、化(hua)學惰性的氣(qi)體。氮(dan)氣(qi)是無(wu)毒的，但(dan)大(da)量氮(dan)氣(qi)的釋放(fang)可能(neng)取代支(zhi)持(chi)生(sheng)命所需的氧氣(qi)，含85%或(huo)更多(duo)的氮(dan)氣(qi)可在短時(shi)間內導致窒(zhi)息或(huo)死亡。

大量的不合格氮(dan)氣必須通(tong)過適(shi)當管路排(pai)放(fang)出去。

 4. 2 壓縮空氣

   在壓(ya)縮管(guan)附近工作時，應特別注(zhu)意壓(ya)縮空氣的突然釋放(fang)或設備的誤用，可能導致(zhi)(zhi)嚴重(zhong)(zhong)傷(shang)害。在斷開(kai)管(guan)路(lu)或更換過濾芯(xin)之前，要放(fang)掉所有管(guan)路(lu)和容器的壓(ya)力，不這(zhe)樣(yang)做，可能導致(zhi)(zhi)嚴重(zhong)(zhong)傷(shang)害。