Процесс адсорбции под давлением (PSA) - это технология разделения газов.

1 Введение в PSA (адсорбция колебаний давления) Производство азота
1.1 Адсорбция под давлением
Асорбция под давлением (PSA) - это технология разделения газов. В 1960 году C. W. Skarstrom из Соединенных Штатов был первым, кто получил патент на производство кислорода в молекулярном сито PSA,После этого проводились обширные экспериментальные исследования в таких странах, как Соединенное КоролевствоВ 1970 году 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 technologyКонкурируя с традиционными методами отделения, процесс PSA постоянно совершенствуется и совершенствуется, что приводит к его быстрому развитию.
1.2 Принцип работы
Система генерации азота PSA использует воздух в качестве сырья и использует высокоэффективный, высокоселективный твердый адсорбент (молекулярный сито углерода) для селективного адсорбирования азота и кислорода,тем самым отделяя их от воздуха.Разделение азота и кислорода молекулярными сетями углерода основывается в первую очередь на различных скоростях диффузии этих двух молекул газа в сетке.Молекулы газа с меньшим диаметром (кислород) диффузируют быстрее и проникают глубже в твердую фазу молекулярного ситаВ результате азот обогащается в газовой фазе. После примерно 2 минут адсорбция кислорода молекулярным ситом достигает равновесия.Использование характеристики, что способность адсорбции молекулярных ситов углерода варьируется с давлением, давление уменьшается, чтобы извлечь молекулы кислорода из молекулярного сита; этот процесс называется регенерацией.Напряжение Adsorption Swing (PSA) обычно использует две башни, подключенные параллельно, которые поочередно подвергаются адсорбции под давлением и регенерации при снижении давления для получения непрерывной подачи азота.
1.3 Обзор процесса
Комплексная система производства азота включает: 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
(высокое давление).
2 Введение оборудования
2.1 Выбор генераторов азота
Выбор генератора азота предполагает многочисленные соображения: во-первых, необходимо провести тщательное предварительное исследование рынка, чтобы определить конкретные характеристики модели (выпуск азота,чистота азота, давление на выходе, точка росы и т.д.) должен быть проведен всеобъемлющий сравнительный анализ характеристик и характеристик генератора азота,и выбор должен основываться на местной операционной среде.

3Производство и эксплуатация азотных генераторов
Электрическая система управления управляет последовательностью операций в соответствии со специальной программой, чередуя адсорбцию давления и регенерацию депрессирования.Процесс производства газа работает автоматически, с регулируемой и постоянно отображаемой скоростью потока азота, давлением и чистотой.
3.1 Инспекции персонала и основные направления деятельности
При проведении проверок операторы газогенераторов должны обращать внимание на следующие аспекты: 1) сначала проверять, что чистота азота и точка росы соответствуют требованиям; затемподтвердить, что адсорбция и регенерация протекают нормально; 2) Проверьте, нормальны ли условия питания, газоснабжения, водоснабжения и температуры, требуемые устройством; 3) Проследите давление резервуара для хранения воздуха и поддерживайте его в диапазоне от 0,7 до 0.4) Проверяйте автоматический клапан отвода во время каждой проверки, чтобы избежать засорения или повреждения, которые могли бы поставить под угрозу его функцию отвода;(5) Периодически проверяйте, чисты ли плавники теплообменника холодильной сушилки, чтобы избежать плохого рассеяния тепла, влияющего на производительность и срок службы сушилки.(6) Периодическое обслуживание высокоточного фильтра в первую очередь предполагает замену фильтрового картриджа в зависимости от состояния использования фильтра;ссылка на рекомендуемый производителем фильтра график обслуживания и процедуры обслуживания фильтра7) калибровать кислородный анализатор один раз в месяц; если содержание кислорода превышает номинальное значение, рассматривать, достиг ли кислородный зонд конца срока службы, и незамедлительно заменять его;рекомендуемый цикл замены составляет один год(8) Регулярно проверяйте чувствительность соленоидных и пневматических клапанов, диапазон давления регуляторов давления, точность газоанализаторов, герметичность адсорбционных башен,состояние выхлопных газов глушителей, и чистоту внутренних труб потокомера, и оперативно решать любые проблемы для обеспечения нормальной работы оборудования.
4 Содержание и обслуживание азотных генераторов
4.1 Компрессор воздуха (вид винта)
Компрессор воздуха (или комплект компрессоров) подает сжатый воздух, необходимый системе генерации азота PSA (Адсорбция под давлением).и другие спецификации определяются потреблением воздуха системой генерации азота PSAЭффективность (потребление) системы PSA в первую очередь определяется производительностью молекулярных ситов, потоком процесса и структурой адсорберов.Компрессор воздуха должен соответствовать следующим требованиям:: 1) скорость подачи воздуха ≥ 16,5 м3/мин; 2) давление разряда от 0,8 до 0,98 МПа; 3) содержание масла ≤ 3 ppm; 4) температура ≤ 45°C.
При фактической эксплуатации обычные проверки воздушного компрессора включают: рабочую температуру (≤ 105°C), рабочее давление (0,8−1,0 МПа) и давление воды (0,3−0,6 МПа).Ежемесячные проверки включают проверку уровня масла и проверку на наличие утечек в соединениях трубЕжеквартальное техническое обслуживание включает в себя очистку экрана фильтра впускного воздуха и элемента фильтра воздуха, а также проверку фитинга.Ежегодное техническое обслуживание производится Ingersoll Rand (INGERSOLL RAND) продукт * Руководство по техническому обслуживанию * и выполняются профессиональными инженерами Ingersoll RandПри ежедневной эксплуатации соблюдайте рекомендации по техническому обслуживанию и порядок приоритетов, изложенные в руководстве по эксплуатации: 1) выполняйте техническое обслуживание на основе дисплея контроллера;(2) Осуществлять техническое обслуживание один раз в годВ случае общих неисправностей ответственное лицо за оборудование должно устранить проблему с помощью методов ремонта, изложенных в руководстве по устранению неполадок в руководстве.Если вопрос не может быть решенПожалуйста, обратитесь за помощью к профессиональному инженеру Ingersoll Rand.
Основным фактором, влияющим на производительность воздушного компрессора на ежедневной основе, является температура, а основными факторами, влияющими на температуру (в условиях постоянного давления и потока), являются:сезонУстройства предназначены для водопровода с входом и выходом воды диаметром 40 мм.Потребление воды составляет приблизительно 9 метрических тонн в час и сбрасывается непосредственноЕсли не перерабатывать эту воду, это приведет к значительным отходам.внедрение системы переработки охлаждающей воды для повторного использования требует значительных финансовых инвестиций (местная твердость воды колеблется от 380 до 410 миллиграммов на литр)Лето является самым требовательным сезоном для воздушных компрессоров с точки зрения производительности оборудования, и это также служит тестом того, был ли первоначальный выбор типа охладителя подходящим.В системах генерации азота PSA (адсорбция при колебании давления)При выборе этого типа метода производства азота, на компрессоры воздуха приходится наибольшая часть затрат на обслуживание и обслуживание оборудования.необходимо провести тщательное предварительное исследование рынка и планировать учет будущих расходов на обслуживание.
4.2 Холодильная сушилка
Холодильные сушилки (модель/спецификации: IDS-150AC; 20 Nm3/min) требуют ежедневных проверок, включая:проверка того, что выпуск конденсата из холодильной сушилки и выпуск сточных вод из трехступенчатого фильтра не препятствуют; проверка того, что давление хладагента (0,3−0,6 МПа) и давление сжатого воздуха (<1,0 МПа) находятся в пределах нормы;Техническое обслуживание и обслуживание включают периодическое очищение теплообменника (особенно весной и летом), когда для предотвращения нарушения рассеивания тепла необходимо частое очищение), очистка отводных портов и периодическая (обычно каждые 12 месяцев) замена трех фильтров (модель:Стадия 3 Фильтр XF3-44, фильтр 7-й стадии XF7-44, фильтр 9-го класса XF9?? 44); такие факторы, как выбор, способ установки, место установки,и сезон холодильного сушилки все имеют определенное влияние на его масляной и влагоотводящей способностей.
4.3 Адсорбтор активированного углерода
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 dryerКак правило, в зависимости от использования оборудования, активированный уголь и алюминий должны быть заменены каждые 3-5 лет.
4.4 Устройство сепарации кислорода и азота Адсорбционная башня с молекулярным ситом
Молекулярное сито углерода является основным компонентом генератора азота под давлением (PSA).Уровень восстановления (N2/воздух) в %, и плотность упаковки.должны быть приняты меры предосторожности, чтобы предотвратить перегрев, влияющий на эффективность адсорбции, и избежать порошкообразования молекулярного сита, вызванного сильным воздействием потока газа..
4.5 Газовые детекторы
(1) Анализатор чистоты азота (стандартный азот): модель P860 4N, Чанхай; (2) Анализатор чистоты кислорода (высокая чистота): модель GNL-9100, Чанхай;Ежегодно возвращать прибор производителю для осмотра и калибровки датчиков.Если обнаруживаются какие-либо аномалии во время обычной работы, проверьте показания и изучите причину.
4.6 Резервуары для хранения газа
В качестве оборудования для хранения продукта проводить самоинспекцию один раз в месяц и самооценку один раз в год;поручить Бюро технического надзора проводить неразрушительные испытания один раз в три года.После шести лет, когда проектный срок службы достигнут, на основе результатов проверки определяется, следует ли продолжать использовать оборудование или вывести его из эксплуатации.
5 Заключение
Обслуживание и обслуживание необходимы для обеспечения нормальной работы генераторов азота PSA.Стабильная работа генераторов азота PSA обеспечивает необходимые условия и гарантии для промышленной деятельности организации.Своевременное техническое обслуживание всех компонентов оборудования позволяет предотвратить неисправности, продлить срок службы оборудования, уменьшить потребление энергии и повысить эффективность.

Переведено DeepL.com (бесплатная версия)