制氮機器（又稱制氮機,制氮設(shè)備,制氮裝置），瑞氣生產(chǎn)的制氮機器采用變壓吸附原理，從空氣中分離出氮氣的過程，具有工藝流程簡單、操作方便、自動化控制等特點。變壓吸附制氮機可制取氮氣純度97%~99.9995%的制氮機，可滿足不同行業(yè)不同需求。
變壓吸附空分制氮是一種新型的從空氣中制取氮氣的技術(shù)。變壓吸附（PRESSURE SWING ADSORPTION，簡稱PSA），是一個近似等溫變化的物理過程，它是利用氣體介質(zhì)中不同組份在吸附劑上的吸附容量的不同，吸附劑在壓力升高時進行選擇性吸附，在壓力降低時得到脫附再生。變壓吸附空分制氮一般采用兩只吸附塔，塔內(nèi)裝填碳分子篩吸附劑，當(dāng)一只吸附塔在進行吸氧產(chǎn)氮時，另一只吸附塔在脫氧再生，如此交替循環(huán)連續(xù)不斷地產(chǎn)出氮氣。
型 號：因為每家設(shè)備型號不同，型號根據(jù)所采購的制氮機廠家而定，瑞氣制氮機型號為BGPN。
產(chǎn) 氣 量：5-12000Nm3/h
氮氣純度：97-99.9995%
吸附壓力：0.05~0.8Mpa（可定制）
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制氮機器基本功能 |
制氮機器其他功能 |
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1、普氮/純氮純度、壓力、流量在線監(jiān)測。 2、冷干機、過濾器自動排污。 3、易損件更換自動聲光報警提醒。 4、吸附劑自動壓緊，壓緊氣缸位移下限聲光報警，自動停機。 5、氣動閥門切換由可編程序控制器自動控制。 6、人機彩屏操作系統(tǒng)。 7、普氮純度不合格聲光報警、自動排空，長時不合格自動停機。 8、普氮超壓、欠壓聲光報警。 9、氫氣超壓、欠壓聲光報警。 10、除氧塔中心溫度、床層溫度上下限聲光報警，自動停機。 11、干燥塔中心溫度、床層溫度上下限聲光報警，自動停機。 |
1、純氮純度不合格聲光報警、自動排空，長時不合格自動停機。 2、純氮過氫量超標(biāo)聲光報警。 3、純氮含水量超標(biāo)聲光報警。 4、一鍵急停 5、純氮過氫量、露點在線監(jiān)測。 6、自動閉環(huán)加氫 7、負荷適應(yīng)：當(dāng)生產(chǎn)用氣未達到指標(biāo)時，吸附劑的產(chǎn)氮能力相對富裕，在保證普氮純度的情況下，PLC自動調(diào)整吸附周期，降低富氧氣體排放的次數(shù)，以節(jié)省原料壓縮空氣需求量，從而達到節(jié)能的目的。 8、預(yù)留運行及故障，普氮/純氮氧含量、流量、壓力，純氮過氫量、露點（ModBus-RTU通信協(xié)議）通信端口。
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1、設(shè)備維護要求
1.1碳分子篩是制氮設(shè)備的核心，為防止污染而失效，必須嚴(yán)格控制空壓機排氣含油量,并定期更換過濾器濾芯和除油器內(nèi)活性炭。
1.2定期檢查壓緊氣缸壓力表，若無壓力或脫附過程壓力下降時則說明氣缸不能正常壓緊碳分子篩，應(yīng)及時排除故障，以防止碳分子篩未被壓緊而竄動造成分子篩粉化。分子篩間隙重組或正常損耗發(fā)生碳位報警時，應(yīng)及時停機添加碳分子篩。
1.3正在運行過程中，如發(fā)現(xiàn)消聲器放空口有大量黑色粉塵噴出時，應(yīng)及時停機查找原因，避免碳分子篩粉化加劇。
1.4碳分子篩的儲存、運輸及裝卸均不會對人體有害，填充碳分子篩時可戴護目鏡、呼吸過濾器及用抽氣扇，填充后應(yīng)以肥皂洗凈皮膚接觸處。
1.5發(fā)生氮氣純度報警、碳位報警和吸附壓力下降等故障時應(yīng)及時查找原因并排除故障。
1.6設(shè)備連續(xù)運行時，應(yīng)經(jīng)常檢查各管道連接處的氣密性，不得有漏氣現(xiàn)象；經(jīng)常檢查氣動閥、冷凍干燥機的運行狀態(tài)是否正常。
1.7設(shè)備長期擱置不用或間斷使用時，應(yīng)保證每月開機一次，每次四小時，以此來保證設(shè)備始終處于待機狀態(tài)。
1.8參照過濾器、冷凍干燥機、壓緊氣缸、管道式氣動閥、手動閥、流量計、氮氣分析儀、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、壓力容器等使用說明書或文件定期進行維護。
變壓吸附制氮機器由空壓機組件、空氣凈化組件、空氣儲罐組件、氧氮分離組件、氮氣緩沖罐組件、電氣控制系統(tǒng)六大部分組成。
瑞氣制氮機器各組成單元說明
1.1 制氮機器壓縮空氣凈化單元
氧氮分離單元是制氮設(shè)備的核心單元，吸附劑是氧氮分離單元關(guān)鍵部分。油中毒是吸附劑的主要失效形式之一；對過量水的吸附會降低吸附劑對氧的吸附能力，過量塵埃顆粒會影響設(shè)備的性能，增加設(shè)備的故障率。故在壓縮空氣進入氧氮分離單元之前必須通過壓縮空氣凈化單元除油、除水、除塵。
壓縮空氣凈化單元主要由過濾器組、冷凍式干燥機、微油吸附器、電子排污閥等組成。壓縮空氣首先進入冷凍干燥機前置過濾器組，初步濾除壓縮空氣的中的大顆粒塵埃、液態(tài)水及油份，接著進入冷凍式干燥機，與冷媒換熱，強制冷卻壓縮空氣，使壓縮空氣中飽和水蒸氣凝結(jié)成液態(tài)水通過電子排污閥排出，降低壓縮空氣中的水含量，使得壓縮空氣壓力露點達2-10℃。再進入冷凍干燥機后置過濾器組，濾除更小顆粒的塵埃及油份，最后進入微油吸附器，通過微油吸附器內(nèi)活性炭吸附壓縮空氣中微量的油份，用來防止可能出現(xiàn)的微油滲透。為氧氮分離單元提供潔凈的原料空氣，為吸附劑提供充分保護，確保吸附劑的使用壽命。
過濾器排污口均裝有電子排污閥，通過設(shè)定電子排污閥排污時間，實現(xiàn)過濾器自動排污，保證過濾器永無積污。
1.2 制氮機器壓縮空氣緩沖單元
壓縮空氣緩沖單元主要部件為空氣儲罐。其作用是為氧氮分離單元提供氮氣制取工藝所需的壓縮空氣。減小系統(tǒng)壓力波動，降低氣流脈動，降低壓縮空氣凈化單元負載，以便壓縮空氣凈化單元充分除去塵埃、水及油份，減少水及油份對氧氮分離單元內(nèi)吸附劑的影響，減少塵埃顆粒對設(shè)備性能的影響，降低設(shè)備的故障率。
1.3 制氮機器氧氮分離單元
氧氮分離單元為制氮設(shè)備核心單元，主要由裝有專用吸附劑的吸附塔、氣動閥、壓緊氣缸、消聲器等組成。根據(jù)在不同壓力下，吸附劑對壓縮空氣中氧氣吸附量的差異，吸附塔升壓吸附劑吸氧產(chǎn)氮，降壓吸附劑脫氧再生，兩塔交替工作，實現(xiàn)連續(xù)制取氮氣。
裝有專用吸附劑的吸附塔共有A、B塔二只。當(dāng)潔凈的原料空氣進入A塔，O2、CO2和H2O被吸附劑吸附，氮氣由出口端輸出。一段時間后，A塔內(nèi)吸附劑吸氧飽和，切換至B塔工作，原料空氣進入B塔吸氧產(chǎn)氮，A塔卸壓，且小部分氮氣進入A塔，脫附已被吸附的O2、CO2和H2O，實現(xiàn)吸附劑脫氧再生。兩塔交替進行吸附和再生，完成氧氮分離，上述過程由PLC控制器全自動控制。
為防止因吸附劑間隙重組或正常損耗致使吸附塔內(nèi)產(chǎn)生空空間，而導(dǎo)致吸附劑粉化，吸附塔頂部設(shè)置有壓緊氣缸。在壓緊力的作用下，氣缸活塞與吸附劑位移同步，保證吸附劑始終處于被壓緊狀態(tài)，確保吸附劑的使用壽命。
氧氮分離單元富氧氣體排放口設(shè)置有消聲器，通過阻抗復(fù)合式消音原理，有效降低富氧氣體瞬間排放產(chǎn)生的噪聲。
1.4 制氮機器氮氣緩沖單元
氮氣緩沖單元主要由氮氣緩沖罐、過濾器、流量計、不合格氮氣排空裝置組成。其作用是均衡氧氮分離單元輸出的氮氣純度，緩沖及儲存產(chǎn)品氮氣，保證連續(xù)輸出的產(chǎn)品氮氣流量、純度及壓力穩(wěn)定。氮氣輸出管路上設(shè)置有純度不合格氮氣排空裝置，有效防止純度不合格氮氣輸入至用氣點。
1.5 純化裝置
本裝置為氮氣純化裝置，主要由除氧塔、干燥塔、管道式氣動閥、電磁閥、流量計、微氧儀和自動控制系統(tǒng)等組成。主要運用在催化劑（俗稱觸媒）作用下，氫和氧在加熱至80℃以上就可以發(fā)生反應(yīng)生成水，從而來除去氮氣中的雜質(zhì)氧，化學(xué)方程式如下：
2H2+O2==2H2O+Q
由于本裝置在除氧過程中要生成水，因此為了降低產(chǎn)品氣體的露點，在設(shè)備中還配有吸附干燥、過濾除塵等設(shè)施，除去產(chǎn)品氮氣中的水、塵埃和二氧化碳等來制得高純度的氮氣。
1.6 制氮機器控制單元
控制單元主要由PLC程序控制器、數(shù)字或模擬量模塊、觸摸屏、氮氣分析儀、電磁閥、控制柜等組成。
PLC控制器：按編制程序運行，控制電磁閥的得失電，通過儀表氣通斷控制氣動閥的開和關(guān)，并采集和處理各種信號。
觸摸屏：人機彩屏操作系統(tǒng)，用于查看制氮設(shè)備運行及故障信息，在授權(quán)的情況下，可對設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進行修改調(diào)整。
分析儀：監(jiān)測產(chǎn)品氮氣中的氧、水、氫含量，以判斷氮氣純度是否合格，氮氣純度不合格時聲光報警。
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