碳脫氧氮?dú)鈾C(jī)設(shè)備系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)介

根據(jù)貴公司的要求結(jié)合貴公司的現(xiàn)場(chǎng)使用情況佳業(yè)公司特為貴公司設(shè)計(jì)如下技術(shù)方案供參考：

（詳見(jiàn)下方框圖）

       佳業(yè)氮?dú)庠O(shè)備的工藝流程說(shuō)明

 （一）工藝原理簡(jiǎn)介：

 碳脫氧氮?dú)鈾C(jī)設(shè)備

變壓吸附制氮是以潔凈、干燥的壓縮空氣為原料，利用一種高效能、高選擇性的固體吸附劑（碳分子篩）對(duì)氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來(lái)。碳分子篩是非極性分子，優(yōu)先吸附氧。碳分子篩對(duì)氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面的擴(kuò)散速率不同，較小直徑的氣體（氧氣）擴(kuò)散較快，較多進(jìn)入分子篩固相，較大直徑的氣體（氮?dú)猓U(kuò)散較慢，較少進(jìn)入分子篩固相。這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時(shí)間后，分子篩對(duì)氧的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對(duì)吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對(duì)氧的吸附，這一過(guò)程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)得氮?dú)饬鳌?/p>

（二）碳脫氧氮?dú)鈾C(jī)設(shè)備方案描述：

本套裝置由壓縮空氣系統(tǒng)、壓縮空氣凈化系統(tǒng)、變壓吸附制氮系統(tǒng)、氮?dú)饧兓到y(tǒng)組成。

1. 壓縮空氣系統(tǒng)

a、壓縮空氣系統(tǒng)由壓縮機(jī)和空氣緩沖罐組成，提供變壓吸附制氮裝置所需的壓縮空氣。工藝要求該系統(tǒng)提供穩(wěn)定的輸出壓力和足夠的氣量。空壓機(jī)選用運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，低噪音，無(wú)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)的空壓機(jī)。

b、空氣緩沖罐主要是作為壓縮空氣的緩沖器，起穩(wěn)定和儲(chǔ)存作用，此外還可以收集和排除進(jìn)入壓縮空氣源的大部分油水冷凝液。緩沖罐裝有壓力表，安全閥，排污口。

2. 壓縮空氣凈化系統(tǒng)

從緩沖罐出來(lái)的經(jīng)過(guò)壓縮的空氣首*入9級(jí)過(guò)濾器，然后進(jìn)入冷凍式干燥機(jī)。讓壓縮空氣強(qiáng)制降溫，使空氣中水蒸汽冷凝結(jié)成液態(tài)水夾帶塵、油排出機(jī)外。冷干機(jī)好放置于壓縮機(jī)房。工藝流程采用冷凍干燥機(jī)除油水，基于四點(diǎn)原因：一是后級(jí)7級(jí)送氣管路過(guò)濾器進(jìn)氣口大液體負(fù)載：2000ppm w/w（露點(diǎn)﹤-12℃），不采用冷凍干燥機(jī)，7級(jí)送氣管路過(guò)濾器易失效；二是冬季室外氣溫較低，壓縮空氣溫度降低后析出水份，堵塞管路系統(tǒng)，管路系統(tǒng)需傾斜并制作排液；三是管路系統(tǒng)析出水份后易腐蝕生銹；四是以后如需提高氮?dú)饧兌龋諝鈨艋?的。

   冷干機(jī)的后級(jí)為精密過(guò)濾器組，精密過(guò)濾器組由二級(jí)過(guò)濾器組成。分別是7級(jí)主管路過(guò)濾器，3級(jí)高效除油霧過(guò)濾器。7級(jí)送氣管路過(guò)濾器精度為1um，濾除1um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，殘留油份含量1ppm w/w。3級(jí)高效除油霧過(guò)濾器過(guò)濾精度0.01um，濾除0.01um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，99.999+%油霧；殘留油份含量0.001 ppm w/w。壓縮空氣品質(zhì)達(dá)到 ISO8573.1質(zhì)量等級(jí)1級(jí)。這樣潔凈干燥的壓縮空氣便可進(jìn)入后級(jí)制氮部分經(jīng)變壓吸附產(chǎn)生純度≥98%的氮?dú)狻?/p>

3. 變壓吸附制氮系統(tǒng)

PSA碳分子篩制氮裝置中有兩個(gè)裝滿碳分子篩的吸附塔，潔凈、干燥的壓縮空氣進(jìn)入變壓吸附制氮裝置，流經(jīng)裝填有碳分子篩（CMS）的吸附塔。壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔，利用分子篩在不同壓力下對(duì)氮和氧等的吸附力不同，氧氣、水、二氧化碳等組份在碳分子篩表

面吸附，未被吸附的氮?dú)庠诔隹谔幈皇占蔀楫a(chǎn)品氣，由吸附塔上端流出，進(jìn)入緩沖罐。經(jīng)一段時(shí)間后，吸附塔中被碳分子篩吸附的氧達(dá)到飽和，需進(jìn)行再生。

再生是通過(guò)停止吸附步驟，降低吸附塔的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。已完成吸附的吸附塔短期均壓后開(kāi)始降壓，脫除已吸附的氧氣、水、二氧化碳等組份，完成再生過(guò)程。

兩個(gè)吸附塔交替進(jìn)行吸附和再生，從而產(chǎn)生流量和純度穩(wěn)定的產(chǎn)品氮?dú)?。兩只吸附器的切換由PLC控制的程控閥自動(dòng)完成。一臺(tái)變壓吸附制氮裝置的性能優(yōu)劣取決于吸附器、碳分子篩、工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)以及電磁氣動(dòng)閥等部件的性能。我公司生產(chǎn)的變壓吸附制氮裝置選用日本歐姆龍公司生產(chǎn)的PLC可編程序控制器，選用德國(guó)BF碳分子篩、德國(guó)BURKET公司生產(chǎn)的電磁氣動(dòng)閥。

4．氮?dú)饧兓b置

氮?dú)饧兓b置采用碳燃燒除氧法，根據(jù)氮?dú)庵须s質(zhì)氧的含量，加入一定量的鈀碳纖維在催化劑的作用下，其化學(xué)反應(yīng)*，脫氧后氮?dú)庵袣堁鹾靠尚∮?.1PPM，脫氧后的氮?dú)饨?jīng)過(guò)冷卻后進(jìn)入裝有分子篩器吸附器內(nèi)，氮?dú)庵械乃莺虲O2被分子篩深度吸附，經(jīng)過(guò)濾后可獲得高純度的氮?dú)?。該工藝?yōu)點(diǎn)為產(chǎn)品氮?dú)庵袩o(wú)氫含量，特別適合于對(duì)氫含量有嚴(yán)格要求場(chǎng)合。干燥器內(nèi)裝有5A分子篩，氮?dú)庵械乃直簧疃任?，露點(diǎn)可達(dá)到-70℃。

氮?dú)饧兓b置的特點(diǎn):

*.佳業(yè)公司長(zhǎng)期針對(duì)熱處理用戶的各種不同的工藝要求以及長(zhǎng)期廣泛地應(yīng)用在熱處理行業(yè)佳業(yè)產(chǎn)品工程師的專(zhuān)業(yè)性見(jiàn)解更加全面，因此產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路更為完善，工藝更加成熟。氮?dú)饧兓b置的干燥器采用內(nèi)筒加熱氣流的結(jié)構(gòu)，避免了加熱元件的局部過(guò)熱，使干燥器內(nèi)的分子篩加熱均勻，同時(shí)具有氣流介質(zhì)和筒壁兩種效應(yīng)加熱分子篩床層，溫度梯度嚴(yán)格控制在工藝要求范圍之內(nèi).

二、技術(shù)性能指標(biāo)（間歇工況）

（一）產(chǎn)品氮?dú)庑阅苤笜?biāo)：

1.瞬時(shí)氣量：≥30Nm3/h

2.氮?dú)饧兌龋?ge;99.999%

3.含 氧 量：≤5ppm

4.氮?dú)饴饵c(diǎn)：≤-60℃

5.氮?dú)鈮毫Γ?.5Mpa

(二) 各分系統(tǒng)裝置性能及技術(shù)指標(biāo)

1. 壓縮空氣系統(tǒng)

1.1.螺桿空氣壓縮機(jī)

型    號(hào):LG-1.2-8

工作壓力: 0.8Mpa

排 氣 量：3Nm3/min

功    率:11KW

2.空氣緩罐

體    積:0.3 m3

設(shè)計(jì)壓力:1.0Mpa

材    質(zhì):碳鋼

2. 壓縮空氣凈化系統(tǒng)

2.1.RD-1HA型冷干機(jī)

額定處理量：1.5Nm3/min

工作  壓力：1.0Mpa

電源  電壓：3F380V50HZ

功      率：1kW

出氣  露點(diǎn)：2℃

2.2.HF-9離心試油水過(guò)濾器（美國(guó)原裝漢克森濾芯）

        9級(jí)過(guò)濾器的過(guò)濾精度為3um,殘留油分5ppm.

HF-7主管路過(guò)濾器（美國(guó)原裝漢克森濾芯）

        7過(guò)濾器精度為1um,殘留油分1ppm.

HF-3微油霧過(guò)濾器（美國(guó)原裝漢克森濾芯）

       3級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾精度0.01um,殘留油份0.001ppm,

注：以上過(guò)濾器均帶壓差表，提醒用戶更換濾芯。

3. PSA變壓吸附制氮裝置

       瞬時(shí)產(chǎn)氮量：≥33Nm3/h

        氮?dú)?nbsp;純 度：≥99.9%

        氮?dú)獬隹趬毫Γ?ge;0.5MPa

        氮?dú)饴饵c(diǎn)：≤-40℃

        功    率：1KW/220V/50HZ

4. 氮?dú)饧兓b置

瞬時(shí)氮?dú)饬浚?ge;30Nm3/h

        氮?dú)饧兌龋?ge;99.999%

        含 氧 量：≤10ppm

        氮?dú)獬隹趬毫Γ?ge; 0.5MPa

        氮?dú)饴饵c(diǎn)：≤-60℃

         功    率：1.2KW/220V/50HZ

外型尺寸: 1000×800×1700(以實(shí)際尺寸為準(zhǔn)）

5.氮?dú)饩彌_罐

體    積:4 m3

設(shè)計(jì)壓力:1.0Mpa

材    質(zhì):碳鋼