1、目前矿井使用的膜分离与碳分子筛制氮机的原理原理及优缺点优缺点。矿用膜分离与碳分子筛制氮机主要内容：目 录矿用移动式膜分离制氮机矿用移动式膜分离制氮机变压吸附碳分子筛型制氮机变压吸附碳分子筛型制氮机膜分离与碳分子筛型制氮机优缺点比较膜分离与碳分子筛型制氮机优缺点比较最终总结最终总结工作原理工艺流程制氮优点产品型号矿用移动式膜分离制氮机矿用移动式膜分离制氮机神龙煤业 产品型号：产品型号： DM系列膜分离制氮机型号系列膜分离制氮机型号:共共8种种 DM-200/300/400/500/600/800/1000/1200 流量单位流量单位: M3/h 氮气纯度规格氮气纯度规格:97%和和98%两种两种
2、神龙煤业工作原理工作原理 膜分离的核心是利用了空气中不同组分在高分子材料上的扩散系数大小不同而达到膜分离的核心是利用了空气中不同组分在高分子材料上的扩散系数大小不同而达到气体分离的物理过程。当空气中的氮气和氧气在驱动力气体分离的物理过程。当空气中的氮气和氧气在驱动力膜两侧压差作用下，由于它们在膜两侧压差作用下，由于它们在膜中的渗透率和扩散系数的不同，导致渗透速率较快的水蒸气，氧等气体优先透过膜，成膜中的渗透率和扩散系数的不同，导致渗透速率较快的水蒸气，氧等气体优先透过膜，成为富氧气体为富氧气体,富氧的浓度可达富氧的浓度可达40% ；而渗透速率较慢的氮气在滞留侧富集，成为干燥的富；而渗透速率较慢
3、的氮气在滞留侧富集，成为干燥的富氮气体氮气体90-99.9% 。神龙煤业膜分离原理示意图膜分离原理示意图神龙煤业工艺流程图工艺流程图神龙煤业煤矿用膜分离制氮优点煤矿用膜分离制氮优点 技术先进，是常温空气分离的最新技术；技术先进，是常温空气分离的最新技术； 操作简单，装置智能化控制全程流量操作简单，装置智能化控制全程流量,氮气纯度检测氮气纯度检测,具有氮气纯度达标自动注氮功能具有氮气纯度达标自动注氮功能; 连续运行可靠性高、设备使用寿命长，可达连续运行可靠性高、设备使用寿命长，可达10年；年； 增容简单，仅仅需要并联添加膜件即可；体积小、重量轻；增容简单，仅仅需要并联添加膜件即可；体积小、重量轻
4、； 安全可靠，整机防爆，系统具有超温，超压等多种防护和控制功能；安全可靠，整机防爆，系统具有超温，超压等多种防护和控制功能； 采用采用PLC控制控制,有以太网接口有以太网接口,具有数据上传功能；具有数据上传功能； 开停机方便迅速，操作简单，能在短时间产生合格氮气；开停机方便迅速，操作简单，能在短时间产生合格氮气；神龙煤业工作原理工艺流程技术特点产品型号碳分子筛型制氮机碳分子筛型制氮机神龙煤业 产品型号：产品型号： 变压吸附制氮装置分变压吸附制氮装置分: : 地面固定式和井下移动式地面固定式和井下移动式 两种两种 地面固定式型号地面固定式型号: : DT-800/1000/3000DT-800/
5、1000/3000 井下移动式型号井下移动式型号: : DT-400/2000DT-400/2000 流量单位流量单位: : M3/ hM3/ h 氮气纯度氮气纯度: : 98%+98%+神龙煤业工作原理工作原理 以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸的选择性吸 附而使氮和氧分离的方法，通称附而使氮和氧分离的方法，通称PSAPSA制氮。制氮。 在一定的压力作用下，利用空气中氧，氮在碳分子筛上的扩散速率差异较大，短时间在一定的压力作用下，利用空气中氧，氮在碳分子筛上的扩散速率差
6、异较大，短时间内，氧分子被碳分子筛大量吸附，氮分子在气相富集，达到氧氮分离。内，氧分子被碳分子筛大量吸附，氮分子在气相富集，达到氧氮分离。 由于碳分子筛对氧的吸附容量随压力的不同而有明显差异，降低压力，即可解吸碳分由于碳分子筛对氧的吸附容量随压力的不同而有明显差异，降低压力，即可解吸碳分子筛吸附的氧分子，使碳分子筛再生，得以重复循环使用。子筛吸附的氧分子，使碳分子筛再生，得以重复循环使用。 采用两个吸附塔工艺，一塔吸附产氮，一塔解吸再生，循环交替，连续产出高品质氮采用两个吸附塔工艺，一塔吸附产氮，一塔解吸再生，循环交替，连续产出高品质氮气。气。 神龙煤业工艺流程工艺流程1 1、空气经过空压机压
7、缩后进入空气储罐，经过稳压后流入、空气经过空压机压缩后进入空气储罐，经过稳压后流入 空气预处理装置；空气预处理装置；2、空气预处理装置由三支精度不同的过滤器及一个活性炭除油罐组成。压缩空气通过冷冻、空气预处理装置由三支精度不同的过滤器及一个活性炭除油罐组成。压缩空气通过冷冻干燥机及过滤器使其由粗到精地将水、油、粉尘过滤干净，其中水降到压力露点干燥机及过滤器使其由粗到精地将水、油、粉尘过滤干净，其中水降到压力露点210，油降到油降到0.001ppm，粉尘降至，粉尘降至0.01um；3、净化后的空气进入制氮机主机，经过主机上的、净化后的空气进入制氮机主机，经过主机上的9个气动阀门的自动切换，主机上
8、的两个吸个气动阀门的自动切换，主机上的两个吸附塔交替吸附、解吸，使流入主机的空气中的大部分氮与少部分氧进行分离，并将富氧空气附塔交替吸附、解吸，使流入主机的空气中的大部分氮与少部分氧进行分离，并将富氧空气排空，氮气在塔顶富集，由管路输送到氮气缓冲罐，并经流量计后进入注氮管路排空，氮气在塔顶富集，由管路输送到氮气缓冲罐，并经流量计后进入注氮管路。 神龙煤业技术特点：技术特点：设备运行能耗低，成本少，适应性强，产气快速，纯度易调节；设备运行能耗低，成本少，适应性强，产气快速，纯度易调节；操作简便，性能稳定，自动化程度高，可实现无人运行；操作简便，性能稳定，自动化程度高，可实现无人运行； 合理的内部
9、构件，气流分布均匀，减轻气流高速冲击；合理的内部构件，气流分布均匀，减轻气流高速冲击；模块化结构设计，节省占地面积；模块化结构设计，节省占地面积；特有的碳分子筛保护措施，延长碳分子筛的使用寿命；特有的碳分子筛保护措施，延长碳分子筛的使用寿命；具有多种故障诊断、报警及自动处理功能；具有多种故障诊断、报警及自动处理功能；触摸式屏幕显示、露点检测、节能控制等。触摸式屏幕显示、露点检测、节能控制等。神龙煤业膜分离与碳分子筛型制氮机优缺点比较膜分离与碳分子筛型制氮机优缺点比较产品结构产品结构 优缺点比较优缺点比较 神龙煤业产品结构产品结构膜分离式制氮机主要构成部件有：空压机、换热器、过膜分离式制氮机主要
10、构成部件有：空压机、换热器、过滤器组、膜组、检测组件滤器组、膜组、检测组件神龙煤业产品结构产品结构碳分子筛式制氮机主要构成部件有：空压机、地面冷干碳分子筛式制氮机主要构成部件有：空压机、地面冷干机、活性炭罐、过滤器组、空气缓冲罐、吸附塔、氮气机、活性炭罐、过滤器组、空气缓冲罐、吸附塔、氮气缓冲罐、检测组件缓冲罐、检测组件 神龙煤业优缺点比较优缺点比较由于结构设计和采用的组件体积不同，使膜分离制氮机与碳分子筛制氮机各有优缺点。由于结构设计和采用的组件体积不同，使膜分离制氮机与碳分子筛制氮机各有优缺点。膜分离式制氮机具有体积小、易移动、便于维修等优点，所以膜分离式制氮机更适合井下膜分离式制氮机具有
11、体积小、易移动、便于维修等优点，所以膜分离式制氮机更适合井下使用，但膜分离式制氮机受罐笼容积的限制，所以单台产气量受限制，目前矿用井下膜分使用，但膜分离式制氮机受罐笼容积的限制，所以单台产气量受限制，目前矿用井下膜分离式制氮机最大产氮量在离式制氮机最大产氮量在1200M3/h。碳分子筛制氮机主要采用大型罐类容器，体积较大，吨位较重，所以更适合地面使用，而碳分子筛制氮机主要采用大型罐类容器，体积较大，吨位较重，所以更适合地面使用，而且分子筛式制氮机产气量较大，地面单台可达且分子筛式制氮机产气量较大，地面单台可达3000 M3/h，但井下单台最大在，但井下单台最大在400 M3/h。 神龙煤业总结总结碳分子筛式制氮机单位产气量较大，利于在地面设立固定碳分子筛式制氮机单位产气量较大，利于在地面设立固定式制氮点。式制氮点。膜分离式制氮机操作简单、维护方便、单位体积较小、膜分离式制氮机操作简单、维护方便、单位体积较小、具有移动便利的优点；适合井下用。具有移动便利的优点；适合井下用。神龙煤业上述便是所阐述的：矿井使用的膜分离与碳分子筛制氮机的原理及优缺点。谢谢
