Η διαδικασία Προσρόφησης με Εναλλαγή Πίεσης (PSA) είναι μια τεχνολογία διαχωρισμού αερίων.

1 Εισαγωγή στην παραγωγή αζώτου PSA (απορρόφηση υπό πίεση)
1.1 Απορρόφηση κυματισμού υπό πίεση
Η προσρόφηση με κλίση πίεσης (PSA) είναι μια τεχνολογία διαχωρισμού αερίων.Ακολούθησε εκτεταμένη πειραματική έρευνα που διεξήχθη σε χώρες όπως το Ηνωμένο Βασίλειο.Το 1970, UCC (United Carbides Corporation) in the United States was the first to achieve industrial-scale production and has long maintained a leading position in the development and application of PSA technologyΣε ανταγωνισμό με τις παραδοσιακές μεθόδους διαχωρισμού, η διαδικασία PSA έχει συνεχώς βελτιωθεί και βελτιωθεί, οδηγώντας στην ταχεία ανάπτυξή της.
1.2 Αρχή λειτουργίας
Ένα σύστημα παραγωγής αζώτου PSA χρησιμοποιεί αέρα ως πρώτη ύλη και χρησιμοποιεί ένα εξαιρετικά αποδοτικό, εξαιρετικά επιλεκτικό στερεό απορροφητικό (μοριακό φίλτρο άνθρακα) για την επιλεκτική απορρόφηση αζώτου και οξυγόνου,διαχωρίζοντάς τα έτσι από τον αέρα.Ο διαχωρισμός του αζώτου και του οξυγόνου με μοριακά σίτα άνθρακα βασίζεται κυρίως στους διαφορετικούς ρυθμούς διάχυσης αυτών των δύο μορίων αερίου μέσα στο σίτο.Τα μόρια αερίου με μικρότερες διαμέτρους (οξυγόνο) διαχέονται πιο γρήγορα και διεισδύουν βαθύτερα στη στερεή φάση του μοριακού σίτουΜετά από περίπου 2 λεπτά, η απορρόφηση του οξυγόνου από το μοριακό φίλτρο φτάνει στην ισορροπία.Εκμετάλλευση του χαρακτηριστικού ότι η ικανότητα απορρόφησης των μοριακών σιτών άνθρακα ποικίλλει με την πίεση, η πίεση μειώνεται για να απορροφηθούν τα μόρια οξυγόνου από το μοριακό φίλτρο· αυτή η διαδικασία ονομάζεται αναγέννηση.Η προσρόφηση κυματισμού πίεσης (PSA) χρησιμοποιεί συνήθως δύο πύργους που συνδέονται παράλληλα, τα οποία εναλλάξ υποβάλλονται σε απορρόφηση υπό πίεση και αναγέννηση μείωσης πίεσης για την παραγωγή συνεχούς παροχής αζώτου.
1.3 Σύνοψη διαδικασιών
Ένα πλήρες σύστημα παραγωγής αζώτου περιλαμβάνει: air compressor(s)—compressed air purification unit—air storage tank—PSA nitrogen generator—nitrogen buffer tank—nitrogen storage tank (low pressure)—nitrogen pressurization system—nitrogen storage tank
(υψηλή πίεση).
2 Εισαγωγή του εξοπλισμού
2.1 Επιλογή γεννήτριων αζώτου
Η επιλογή μιας γεννήτριας αζώτου συνεπάγεται πολλούς παράγοντες.καθαρότητα αζώτου, πίεση εξόδου, σημείο δροσιάς κ.λπ.) θα πρέπει να διενεργείται μια ολοκληρωμένη συγκριτική ανάλυση των επιδόσεων και των χαρακτηριστικών της γεννήτριας αζώτου,και η επιλογή θα πρέπει να βασίζεται στο τοπικό περιβάλλον λειτουργίας.

3Παραγωγή και λειτουργία γεννήτριων αζώτου
Το ηλεκτρικό σύστημα ελέγχου διαχειρίζεται τη σειρά των εργασιών σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα, εναλλάσσοντας την προσρόφηση πίεσης και την αναγέννηση πίεσης.Η διαδικασία παραγωγής αερίου λειτουργεί αυτόματα, με ρυθμό ροής αζώτου, πίεση και καθαρότητα ρυθμιζόμενες και συνεχώς εμφανιζόμενες.
3.1 Επιθεωρήσεις προσωπικού και βασικοί τομείς εστίασης
Κατά τη διενέργεια επιθεωρήσεων, οι φορείς εκμετάλλευσης γεννήτριας αζώτου πρέπει να δίνουν προσοχή στις ακόλουθες πτυχές: 1) Πρώτον, να επαληθεύουν ότι η καθαρότητα του αζώτου και το σημείο δροσιάς πληρούν τις απαιτήσεις.επιβεβαιώνει ότι η προσρόφηση και η αναγέννηση προχωρούν κανονικά(2) Ελέγξτε εάν οι συνθήκες τροφοδοσίας ηλεκτρικής ενέργειας, τροφοδοσίας αερίου, τροφοδοσίας νερού και θερμοκρασίας που απαιτούνται από την μονάδα είναι κανονικές. (3) Παρακολουθήστε την πίεση της δεξαμενής αποθήκευσης αέρα και διατηρήστε την μεταξύ 0,7 και 0.75 MPa, διασφαλίζοντας ότι δεν πέφτει κάτω από την ονομαστική τιμή. (4) Ελέγξτε την αυτόματη βαλβίδα αποστράγγισης κατά τη διάρκεια κάθε ελέγχου για να αποφευχθούν αποκλεισμοί ή ζημιές που θα μπορούσαν να θέσουν σε κίνδυνο τη λειτουργία αποστράγγισης της.(5) Ελέγξτε περιοδικά αν τα πτερύγια του θερμοδιαλύτη του ψυγείου στεγνωτήρα είναι καθαρά για να αποφευχθεί η κακή διάχυση θερμότητας που θα επηρεάσει τις επιδόσεις και τη διάρκεια ζωής του στεγνωτήρα.(6) Η περιοδική συντήρηση του φίλτρου ακριβείας περιλαμβάνει κυρίως την αντικατάσταση του φυσίγγιου φίλτρου με βάση την κατάσταση χρήσης του φίλτρου·αναφέρει το προτεινόμενο πρόγραμμα συντήρησης και τις διαδικασίες συντήρησης του φίλτρου από τον κατασκευαστή του φίλτρου(7) Το ανάλυτρο οξυγόνου βαθμολογείται μία φορά το μήνα· εάν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο υπερβαίνει την ονομαστική τιμή, εξετάζεται εάν ο ανιχνευτής οξυγόνου έχει φτάσει στο τέλος της ζωής του και αντικαθίσταται αμέσως·ο συνιστώμενος κύκλος αντικατάστασης είναι ένα έτος(8) Ελέγξτε τακτικά την ευαισθησία των σόλενοειδών βαλβίδων και των πνευματικών βαλβίδων, το εύρος πίεσης των ρυθμιστών πίεσης, την ακρίβεια των αναλυτών αερίων, την στεγανότητα των πύργων προσρόφησης,η κατάσταση των καυσαερίων των σιγαστήρων, και την καθαριότητα των εσωτερικών σωλήνων του μετρητή ροής, και να αντιμετωπίσουν ταχέως τυχόν ζητήματα για να διασφαλίσουν την κανονική λειτουργία του εξοπλισμού.
4 Συντήρηση και εξυπηρέτηση γεννήσεων αζώτου
4.1 Συμπιεστής αέρα (τύπος βίδες)
Ο συμπιεστής αέρα (ή το σύνολο συμπιεστών) τροφοδοτεί τον συμπιεσμένο αέρα που απαιτείται από το σύστημα παραγωγής αζώτου PSA (Pressure Swing Adsorption).και άλλες προδιαγραφές καθορίζονται από την κατανάλωση αέρα του συστήματος παραγωγής αζώτου PSAΗ απόδοση (κατανάλωση) του συστήματος PSA καθορίζεται κυρίως από τις επιδόσεις των μοριακών σιτών, τη ροή της διαδικασίας και τη δομή των απορροφητών.Ο συμπιεστής αέρα πρέπει να πληροί τις ακόλουθες προδιαγραφές:: 1) ταχύτητα παροχής αέρα ≥ 16,5 m3/min, 2) πίεση εκκένωσης μεταξύ 0,8 και 0,98 MPa, 3) περιεκτικότητα σε λάδι ≤ 3 ppm, 4) θερμοκρασία ≤ 45°C.
Κατά την πραγματική λειτουργία, οι τακτικοί έλεγχοι του συμπιεστή αέρα περιλαμβάνουν: θερμοκρασία λειτουργίας (≤ 105°C), πίεση λειτουργίας (0,8·1,0 MPa) και πίεση νερού (0,3·0,6 MPa).Οι μηνιαίες επιθεωρήσεις περιλαμβάνουν τον έλεγχο του επιπέδου του ελαίου και τον έλεγχο για διαρροές στις συνδέσεις σωλήνωνΗ τριμηνιαία συντήρηση περιλαμβάνει τον καθαρισμό της οθόνης φίλτρου εισόδου αέρα και του στοιχείου φίλτρου αέρα, καθώς και τον έλεγχο των εξαρτημάτων.Η ετήσια συντήρηση πραγματοποιείται από την Ingersoll Rand (INGERSOLL RAND) προϊόν * Manual συντήρησης * και εκτελούνται από Ingersoll Rand επαγγελματίες μηχανικοίΚατά τη διάρκεια της καθημερινής λειτουργίας, ακολουθήστε τις συστάσεις συντήρησης και την σειρά προτεραιότητας που περιγράφονται στο εγχειρίδιο:(2) Εκτελέστε συντήρηση μία φορά το χρόνοΣε περίπτωση γενικών δυσλειτουργιών, το πρόσωπο που είναι υπεύθυνο για τον εξοπλισμό πρέπει να επιλύει το πρόβλημα χρησιμοποιώντας τις μεθόδους επισκευής που περιγράφονται στον οδηγό αντιμετώπισης προβλημάτων του εγχειριδίου.Εάν το ζήτημα δεν μπορεί να επιλυθεί, παρακαλούμε επικοινωνήστε με έναν επαγγελματία μηχανικό της Ingersoll Rand για βοήθεια.
Ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει την καθημερινή απόδοση του συμπιεστή αέρα είναι η θερμοκρασία και οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την θερμοκρασία (υπό συνθήκες σταθερής πίεσης και ροής) περιλαμβάνουν:εποχήΟι σωλήνες ψύξης του εξοπλισμού είναι σχεδιασμένοι για το αστικό νερό με διάμετρο εισόδου και εξόδου 40 mm.Η κατανάλωση νερού είναι περίπου 9 μετρικούς τόνους ανά ώρα και εκπέμπεται απευθείαςΗ μη ανακύκλωση αυτού του νερού θα οδηγούσε σε σημαντική σπατάλη.η εφαρμογή συστήματος ανακύκλωσης του νερού ψύξης για επαναχρησιμοποίηση απαιτεί σημαντική οικονομική επένδυση (τοπική σκληρότητα νερού κυμαίνεται από 380 έως 410 χιλιοστά ανά λίτρο)Το καλοκαίρι είναι η πιο απαιτητική εποχή για τους συμπυκνωτές αέρα όσον αφορά τις επιδόσεις του εξοπλισμού, και χρησιμεύει επίσης ως δοκιμή για το αν η αρχική επιλογή του τύπου ψυκτικού ήταν κατάλληλη.Σε συστήματα παραγωγής αζώτου PSA (απορρόφηση με κυματισμό πίεσης)Η επιλογή αυτού του τύπου μεθόδου παραγωγής αζώτου,είναι απαραίτητο να διενεργείται διεξοδική προκαταρκτική έρευνα αγοράς και σχεδιασμός για να ληφθούν υπόψη τα μελλοντικά έξοδα συντήρησης.
4.2 Ψυγείο στεγνωτήρα
Τα ψυγεία στεγνωτήρων (μοντέλο/προδιαγραφές: IDS-150AC· 20 Nm3/min) απαιτούν καθημερινές επιθεωρήσεις, συμπεριλαμβανομένων:Ελέγχοντας εάν η εκφόρτωση συμπυκνωμένου από τον ψυγείο στεγνωτήρα και η εκφόρτωση λυμάτων από το τριπλό φίλτρο δεν εμποδίζονται· επαληθεύοντας ότι η πίεση του ψυκτικού (0,3·0,6 MPa) και η πίεση του συμπιεσμένου αέρα (<1,0 MPa) βρίσκονται εντός των κανονικών ορίων·Η συντήρηση και η εξυπηρέτηση περιλαμβάνουν περιοδικά καθαρισμό του εναλλάκτη θερμότητας (ειδικά κατά τη διάρκεια της άνοιξης και του καλοκαιριού), όταν απαιτείται συχνός καθαρισμός για να αποφευχθεί η εξασθενημένη διάχυση της θερμότητας), καθαρισμός των πόρων αποχέτευσης και περιοδική (συνήθως κάθε 12 μήνες) αντικατάσταση των τριών φίλτρων (μοντέλο:Στάδιο 3 Φίλτρο XF3-44, Φίλτρο βαθμού 7 XF7-44, Φίλτρο βαθμού 9 XF9?? 44)· παράγοντες όπως η επιλογή, η μέθοδος εγκατάστασης, η τοποθεσία εγκατάστασης,και εποχή του ψυγείου στεγνωτήρα έχουν όλες μια ορισμένη επίδραση στις ικανότητες απομάκρυνσης του ελαίου και της υγρασίας.
4.3 Απορροφητής ενεργού άνθρακα
The activity of the activated carbon and alumina within the adsorber is directly related to the quality of the compressor air and the effectiveness of oil and moisture removal by the refrigerated dryerΓενικά, με βάση τη χρήση του εξοπλισμού, ο ενεργός άνθρακας και το αλουμίνιο πρέπει να αντικαθίστανται κάθε 3 έως 5 έτη.
4.4 Μονάδα διαχωρισμού οξυγόνου-αζώτου ∆ύργος απορρόφησης με μοριακό φίλτρο
Το μοριακό φίλτρο άνθρακα είναι το βασικό συστατικό μιας γεννήτριας αζώτου με προσρόφηση με κλίση πίεσης (PSA).Ποσοστό ανάκτησης (N2/Αέρος) %Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας,Πρέπει να λαμβάνονται προφυλάξεις για να αποφεύγεται η υπερθερμότητα που θα επηρεάσει την απόδοση προσρόφησης και να αποφεύγεται η σκόπιση του μοριακού πριονιού που προκαλείται από έντονες επιπτώσεις της ροής αερίου..
4.5 Ανιχνευτές αερίων
(1) Αναλυτής καθαρότητας αζώτου (κλασικό αζώτο): μοντέλο P860 4N, Changai· (2) Αναλυτής καθαρότητας οξυγόνου (υψηλής καθαρότητας): μοντέλο GNL-9100, Changai· Σύμφωνα με το εγχειρίδιο χρήσης,Επιστρέφει το όργανο στον κατασκευαστή ετησίως για επιθεώρηση και βαθμονόμηση των ανιχνευτών.Εάν εντοπιστούν ανωμαλίες κατά τη διάρκεια της συνήθους λειτουργίας, επαληθεύστε τις ενδείξεις και ερευνήστε την αιτία.
4.6 Θάλακες αποθήκευσης αερίου
Ως εξοπλισμός αποθήκευσης του προϊόντος, πραγματοποιεί αυτοελέγχου μία φορά το μήνα και αυτοαξιολόγησης μία φορά το χρόνο·να αναθέτει στο Τμήμα Τεχνικής Εποπτείας να πραγματοποιεί μη καταστροφικές δοκιμές μία φορά ανά τριετίαΜετά από έξι έτη, όταν έχει επιτευχθεί η σχεδιαζόμενη διάρκεια ζωής, αποφασίζεται αν πρέπει να συνεχιστεί η χρήση του εξοπλισμού ή να αποσυρθεί βάσει των αποτελεσμάτων της επιθεώρησης.
5 Συμπεράσματα
Η συντήρηση και η εξυπηρέτηση είναι απαραίτητες για τη διασφάλιση της κανονικής λειτουργίας των γεννήσεων αζώτου PSA.Η σταθερή λειτουργία των γεννήσεων αζώτου PSA παρέχει τις αναγκαίες συνθήκες και εγγυήσεις για τις βιομηχανικές δραστηριότητες του οργανισμού.Η έγκαιρη συντήρηση και εξυπηρέτηση όλων των συστατικών του εξοπλισμού μπορεί να αποτρέψει δυσλειτουργίες, να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού, να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας και να βελτιώσει την αποδοτικότητα.

Μεταφράστηκε από το DeepL.com (ελεύθερη έκδοση)