1、XXX培训材料培训材料 XXXX2010年XX月XX日江苏江苏XXXXX有限公司有限公司JIANGSU XXXXXXXX FIBRE CO.,LTD 吸附式制氮机吸附式制氮机.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机 当气体分子运动到固体表面上时，由于固当气体分子运动到固体表面上时，由于固体表面的原子的剩余引力的作用，气体中的一体表面的原子的剩余引力的作用，气体中的一些分子便会暂时停留在固体表面上，这些分子些分子便会暂时停留在固体表面上，这些分子在固体表面上的浓度增大，这种现象称为气体在固体表面上的浓度增大，这种现象称为气体分子在固体表面上的吸附。分子在固体表面上的吸
2、附。 相反，固体表面上被吸附的分子返回气体相反，固体表面上被吸附的分子返回气体相的过程称为解吸或脱附。相的过程称为解吸或脱附。 1、吸附的定义：、吸附的定义：.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三硅胶硅胶活性氧化铝活性氧化铝活性炭活性炭分子筛分子筛针对某种组分选择吸附针对某种组分选择吸附 而研制的吸附材料而研制的吸附材料吸附式制氮机吸附式制氮机2、吸附剂的种类：、吸附剂的种类：.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机2.1、分子筛：、分子筛： 碳分子筛实际上也是一种活性炭，它与一般的碳质吸碳分子筛实际上也是一种活性炭，它与一般的碳质吸附剂不同之处，在于其微孔孔
3、径均匀地分布在一狭窄的范附剂不同之处，在于其微孔孔径均匀地分布在一狭窄的范围内，微孔孔径大小与被分离的气体分子直径相当，微孔围内，微孔孔径大小与被分离的气体分子直径相当，微孔的比表面积一般占分子筛所有表面积的的比表面积一般占分子筛所有表面积的90%以上，碳分子以上，碳分子筛的孔结构主要分布形式为：大孔直径与碳粒的外表面相筛的孔结构主要分布形式为：大孔直径与碳粒的外表面相通，过渡孔从大孔分支出来，微孔又从过渡孔分支出来。通，过渡孔从大孔分支出来，微孔又从过渡孔分支出来。在分离过程中，大孔主要起运输通道作用，微孔则起分子在分离过程中，大孔主要起运输通道作用，微孔则起分子筛的作用。筛的作用。.XX集
4、团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机3、吸附剂的物理性质：、吸附剂的物理性质：l真实重度真实重度l比表面积比表面积l表观重度表观重度l孔径和孔径分布孔径和孔径分布l孔容孔容l空隙率空隙率l孔隙率孔隙率.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机4、吸附剂的热力学基础：、吸附剂的热力学基础：l 在同一温度下，吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附质的分在同一温度下，吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附质的分压上升而增加；压上升而增加；l 在同一吸附质分压下，吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附在同一吸附质分压下，吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附温度上升而减少。温度上升而
5、减少。 因此，降低吸附温度和升高吸附压力有利于气体组分的因此，降低吸附温度和升高吸附压力有利于气体组分的吸附。反之，提高温度和降低压力则气体的吸附量减少而解吸附。反之，提高温度和降低压力则气体的吸附量减少而解吸。吸。.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机5、吸附过程：、吸附过程： 这两个阶段是按先后顺序进行的，在吸附时气体通过气膜这两个阶段是按先后顺序进行的，在吸附时气体通过气膜到达颗粒表面，然后才能像颗粒内扩散。脱附时则逆向进行。到达颗粒表面，然后才能像颗粒内扩散。脱附时则逆向进行。吸附质从气体主流到吸附剂颗粒内部的传递过程分为两个阶段：吸附质从气体主流到吸附剂
6、颗粒内部的传递过程分为两个阶段：l第一阶段是从气体主流通过吸附剂颗粒周第一阶段是从气体主流通过吸附剂颗粒周围的气膜到颗粒的表面，称为外部传递过程围的气膜到颗粒的表面，称为外部传递过程或外部扩散；或外部扩散；l第二阶段是从吸附颗粒表面而传向颗粒中第二阶段是从吸附颗粒表面而传向颗粒中心，称为内部传递过程或内扩散。心，称为内部传递过程或内扩散。.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机6、吸附剂的再生方法：、吸附剂的再生方法：l变温吸附法：较低温度下（常温）吸附，升高温度解吸；变温吸附法：较低温度下（常温）吸附，升高温度解吸；l变压吸附法：加压下吸附，减压下解吸。变压吸附法
7、：加压下吸附，减压下解吸。 吸附剂的再生纯度决定产品的纯度，也影响吸附剂的吸附能力；吸附剂的再生纯度决定产品的纯度，也影响吸附剂的吸附能力；吸附剂的再生时间决定吸附循环周期的长短，从而也决定了吸附剂吸附剂的再生时间决定吸附循环周期的长短，从而也决定了吸附剂用量的多少。用量的多少。.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三压缩空气提纯压缩空气提纯分离空气分离空气氮气储存和供气氮气储存和供气吸附式制氮机吸附式制氮机7、变压吸附的基本步骤：、变压吸附的基本步骤：.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机8、变压吸附注意事项：、变压吸附注意事项： 被分离的气体中如果含有润滑
8、油之类的物质，被分离的气体中如果含有润滑油之类的物质，在吸附的过程中，这些油性物质会粘附在吸附颗粒在吸附的过程中，这些油性物质会粘附在吸附颗粒的外表面，堵塞吸附剂内的通道，使吸附剂失去吸的外表面，堵塞吸附剂内的通道，使吸附剂失去吸附能力。粘附有油性物质的任何吸附剂，不管采用附能力。粘附有油性物质的任何吸附剂，不管采用升温还是降压的再生方法，都是不能再生的。因此，升温还是降压的再生方法，都是不能再生的。因此，对气体中的含油量必须严格限制。对气体中的含油量必须严格限制。 .XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三变压吸附制氮是利用了吸附剂变压吸附制氮是利用了吸附剂-碳分子筛在不同压力碳分子筛在不
9、同压力下对氧、氮的吸附能力大小的不同而达到分离空气中氧下对氧、氮的吸附能力大小的不同而达到分离空气中氧氮的目的。氮的目的。 碳分子筛对氮、氧的分离作用主要是基于氮、氧分子在碳分子筛对氮、氧的分离作用主要是基于氮、氧分子在分子筛表面的扩散速率不同。较小直径的氧分子扩散较分子筛表面的扩散速率不同。较小直径的氧分子扩散较快，较多地进入分子筛固相；较大直径的氮分子扩散较快，较多地进入分子筛固相；较大直径的氮分子扩散较慢，较少进入分子筛固相。慢，较少进入分子筛固相。这样，氮在气相中得到富集。一段时间后，分子筛对氧这样，氮在气相中得到富集。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到一定程度，通过减压，被碳分子筛吸附
10、的气的吸附达到一定程度，通过减压，被碳分子筛吸附的气体被释放出来，分子筛也就完成了再生。体被释放出来，分子筛也就完成了再生。吸附式制氮机吸附式制氮机9、制氮原理：、制氮原理：.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三进口过滤器进口过滤器吸附塔吸附塔氮气缓冲罐氮气缓冲罐控制器控制器活性炭吸附器活性炭吸附器消音器消音器吸附式制氮机吸附式制氮机10、制氮机结构：、制氮机结构：.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机11、制氮工艺流程图：、制氮工艺流程图：.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机12、变压吸附过程：、变压吸附过程：.XX集团集团
11、XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机13、变压吸附过程：、变压吸附过程：状态状态打开阀门打开阀门说明说明吸附塔吸附塔A吸附，吸附，B解吸解吸AV101、AV102、AV105、AV106、AV108A塔内分离空气，塔内分离空气，B塔内塔内CMS再生再生吸附塔吸附塔A、B进行压力进行压力平衡平衡AV102、AV103、AV106、AV107、B塔加压以减少空气塔加压以减少空气需求需求吸附塔吸附塔B吸附，吸附，A解吸解吸AV101、AV103、AV104、AV107、AV108B塔内分离空气，塔内分离空气，A塔内塔内CMS再生再生吸附塔吸附塔A、B进行压力进行压力平衡平衡AV10
12、2、AV103、AV106、AV107、A塔加压以减少空气塔加压以减少空气需求需求.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机14、开机：、开机：l当压缩空气源压力达到0.7Mpa时打开制氮机总进口截止阀，此阀不宜开得过大，能保证制氮机最终能达到吸附压力即可，调节气动阀门工作气源处的减压阀压力至0.4-0.5Mpa。l顺时针打开PLC主站电控柜上的制氮机电源开关，在制氮机控制柜的氧分仪上设定氧含量上限，装置正常工作。根据两个吸附塔的压力变化来判断两吸附塔是否正常切换，工作塔的压力应与压缩空气的压力相差0.5Mpa 左右，再生塔压力为零，均压时两塔压力应接近原工作塔压力的
13、一半。l打开氧分仪电源，调节取样减压阀将压力调节到1.0bar，调节取样流量调节阀，将气量调至在探头出口处能感觉到有气出来即可，注意采样气量不宜过大。检测氮气纯度。l通过调整氮气出口阀的开度来调节氮气的纯度和流量。缓慢打开放空出口截止阀，调节流量至额定流量的二分之一。当氮气纯度达到要求后，缓慢打开纯气出口截止阀，将流量调至所需的流量，关闭放空出口截止阀，设备正常运转即可投入使用。.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三吸附式制氮机吸附式制氮机15、停机：、停机：l关闭氮气出口阀和取样阀；关闭氮气出口阀和取样阀；l关闭压缩空气进口阀；关闭压缩空气进口阀；l关闭制氮机电源。关闭制氮机电源。.XX集团集团XXX培训教材之三培训教材之三谢 谢！.
