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成都汉克森科技有限公司致力于制氮机、制氮机设备、PSA制氮机、制氧机、空压机等处理设备等研发、生产、销售和服务于一体的厂家。诚邀各位前来咨询产品和价格。

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    西昌煤矿制氮机核心技术

    更新时间:2020-09-21   浏览数:123
    所属行业:机械 分离设备压滤设备 空分设备
    发货地址:四川省成都成华区建设路街道建设中路社区  
    产品规格:HKSPN
    产品数量:10000000.00台
    包装说明:纸箱/木箱
    单 价:面议

    变压吸附制氮系统说明

    一、系统概述

    一、系统组成及工作原理

     

    本系统是由一个以空气为原料,由空压机、空气储罐、冷干机、精密过滤器、变压吸附制氮机、氮气干燥装置、氮气缓冲罐等设备组成的氮气制造系统。

    空气压缩机是制氮系统所需压缩空气的来源。由空气压缩机输出的压缩空气先由冷干机冷冻干燥处理,然后经空气储罐缓冲后,由变压吸附制氮机制取纯度高于95-99.9995%的氮气。

    二、系统主要设备概述

    1、压缩空气系统

    压缩空气系统主要由空气压缩机和空气缓冲罐组成,提供变压吸附制氮机组所需的压缩空气。工艺要求该系统提供稳定的输出压力和足够的气量。本系统选用运转可靠,维护简单,低噪音,无基础运转的喷油螺杆式空压机。

    2、干燥机   

    为了达到氧、氮分离的目的,用于气体分离工艺的空气须经压缩和净化。空气缓冲罐出来的压缩空气经粗过滤器过滤后,进入冷干机,让压缩空气中的水被吸干机所吸附,使压缩空气达到含油<0.001ppm,颗粒< 0.01um,常压露点< - 50℃ ,可以延长碳分子筛的使用寿命,本系统选零耗气微热再生,大大节约了压缩空气的耗量,从而达到节能的效果。

    3、过滤器

    本系统选取的是原装进口意大利ATS精密过滤器,分PMHC和活性炭吸附罐五级。冷干机前级为级P型预过滤器组,过滤精度为5μ,除水率为99%,除油雾率达到40%。冷干机的后级为精密过滤器组,精密过滤器组由三级过滤器组成。第二级为离心式油水分离器,过滤精度为3μ,除水率为99%,除油雾率达到40%。第三级为主管路过滤器,过滤精度为1μ,除水率为100%,除油雾率达到70%。第四级为油汽吸附过滤器,过滤精度为0.01μ,残油含量小于0.01ppm。第五级为活性碳吸附罐,过滤精度为0.01μ,除水率为100%,除油雾率则达到99.999%。这样洁净干燥的压缩空气便可进入后级制氮部分经变压吸附制氮机组制得纯度≥95-99.9995%的氮气。

    4、空气缓冲罐

       经除油除水处理后的洁净压缩空气进入空气缓冲罐,缓冲罐的作用是压缩空气与变压吸附制氮装置之间的缓冲,一有利于系统工作的稳定,二有利于减少压缩空气中的油雾。

    本系统采用C-1/1.0空气缓冲罐作为变压吸附制氮机组的空气工艺罐,配有截止阀、安全阀、排污阀及压力表组件。

    制氮机5、变压吸附制氮机

         环境空气经压缩净化,除去油、水和灰尘后,进入由两个装填有碳分子筛(CMS)的吸附塔组成的变压吸附装置。压缩空气由下至上流经吸附塔,其间氧分子在碳分子筛表面吸附,氮气由吸附塔上端流出,进入一粗氮缓冲罐。经一段时间后,吸附塔中碳分子筛被所吸附的氧饱和,需进行再生。再生是通过停止吸附步骤,降低吸附塔的压力来实现的。两个吸附塔交替进行吸附和再生,从而确保氮气的连续输出。因为吸附与解吸过程是通过压力变化实现的,该工艺称作变压吸附(PSA)。

    该装置使用两个吸附塔以保证氮气的连续供给。用特殊装填方式向吸附塔装填碳分子筛,以保证高的装填堆密度。采用该方式装填,在今后运行中无需在补充碳分子筛。倘若原料空气满足本公司PSA-N2装置空气供给系统的纯度要求,碳分子筛的使用寿命可长达十年以上(进口筛),这已被实际运行经验所证实。碳分子筛的质量直接影响工艺流程中空气的需求量,即所需能耗。

    升压与降压工艺由多个气动控制阀门来实现。根据系统运行时间,每个阀门的开关次数高达每年200万次。本公司采用进口的优质阀门以保证阀门的使用寿命和低的维修率。

    为了获得连续稳压的产品氮气,变压吸附系统需配置一氮气工艺罐。氮气流量通过流量表指示,纯度通过氧分仪连续进行监测。当纯度达不到客户的要求时,将自动放空,以防止不合格气体进入客户的生产线。工艺过程由程控器(PLC)连续控制调节。标准装置中带有报警指示、安全停车功能,并可按客户特殊要求进行调整。

    全套系统简单,运行可靠,无需操作人员。

           系统特点

    能耗低,比相同类型装置电耗较低。

    运行稳定,十年运行期间,保证产品氮气流量,纯度稳定不变。

    设计的优化组合,进吸附塔前的气体温度,质量参数控制,稳压配置的缓冲罐,控制系统中的纯度报警不合格N2的自动排空系统超压报警,阀门自动关闭系统。

    吸附剂选用进口分子筛吸附剂,专用的装填工具,运输过程中的氮气保压,独特压紧装置,具有松动自补偿性能。

    人机界面显示运行参数(显示整个流程和状态、自动维护等)

    高档次的硬件配置。

                     二、制氮机技术特点描述

    一、本系统是根据客户生产工艺的需求所配置,在设计和设备的生产中将体现技术先进、设计人性化、选型高档次、生产质量控制好、自动化程度高的特点。

    1、吸附塔

    1.1 采用德国Cambo公司防分子筛粉化设计,由于有特殊的技术,确保吸附塔内碳分子筛装填均匀紧密、无死角,大大减少碳分子筛之间的空隙,有效控制住因分子筛相互之间的碰撞而造成的粉化现象,延长分子筛的使用寿命。同时,吸附塔采用交变应力压力容器(材料 Q345R )标准制造,符合国家标准的要求。

    1.2 采用旋风蜂窝式气体分布结构,气体分布均匀,有效的避免了气流对碳分子筛的局部冲击,大大延长了碳分子的使用寿命,同时避免了隧道效应,保证气流均匀通过碳分子筛床层,提高碳分子筛的利用率。

    1.3制氮机组采用先进的吸附器结构设计和优化的丁字型变压吸附流程,确保碳分子筛的效率和使用寿命。吸附罐采用球缺式封头,减少无效空间,可有效降低设备空气耗量的5%

    2、过滤器

    采用原装进口意大利ATS产品,并配有活性炭吸附过滤器,充分除去空气中的油和水,保证输出洁净的空气共后级使用。

    3、特殊的吸附工艺

    3.1不等势均压:

    本制氮机采用不等势均压流程,而传统型制氮机采用等势均压流程。均压的好处有两个:一是减少气体对分子筛的冲击,二是提高压缩空气利用率。

    所谓等势均压是分别在吸附塔底部和顶部设一对均压阀门,在吸附结束时,两塔进出口阀关闭,均压阀打开,气体分别从吸附塔的进出口通过均压阀均压到解吸塔。等势均压的结果是均压后两塔压力与氮气纯度一致,因其均压位置在同一高度,故称为等势均压。

    不等势均压流程,对下均压位置作了改进。均压时均压气体从吸附结束的吸附塔中部引出进入脱附结束的吸附塔的底部,这样将氮气纯度较高的气体从吸附塔均压到解吸塔,均压的结果是提高了解吸塔的氮气浓度,因此提高氮气回收率。同时降低了解吸塔内碳分子筛对氧气的预吸附,提高了碳分子筛的利用率,即提高碳分子筛的产氮率。

    不等式均压流程更加合理、科学、成熟、其直接效果是氮气回收率提高,产气量上升,间接效果是降低能耗10%

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    4、自动化控制

    4.1 智能切换工艺描述:

    a. PSA方法制氮系统能耗主要是空压机电耗,而空压机上载时的电耗要远远大于卸载时的电耗,所以延长空压机的卸载时间可以起到大大降低能耗的目的。空压机的上载主要与制氮机耗气量有关。

    b.用户在对制氮设备初次选型前对设备的气量肯定据实际条件放足余量,即用户气量小于制氮设备产氮量。再者制氮设备制造厂家设备出厂时对产氮能力放有1015%的富余量,且实际工况条件越优越,空压机排气流量、压力越大,实际工艺条件越好,碳分子筛的实际产氮量将大大高于理论值。或者用户某一时段的用气流量小于产气量,在这种工况下往往会出现氮气纯度很高而制氮机耗气量很大,这将造成大牛拉小车的现象,产气量增加,带来耗气量的大大增加,空压机的耗气量增大,带来大量的能源消耗和浪费。

    c. PSA制氮设备的耗气量和工作(吸附)周期成反比关系,即:工作周期越短,耗气量越大;工作周期越长,耗气量越小。工作周期和氮气纯度又成正比关系,在一定条件下,即工作周期越短,氮气纯度越高,工作周期越长,氮气纯度越低。而氮气纯度和流量成反比关系, 氮气纯度越高,流量越小;纯度越低,氮气流量越大。

    综上制氮设备的几项参数特性关系,我们根据制氮设备纯度,定一个基准纯度,在这个基准纯度以内PLC采取一个标准切换周期,当用户氮气用气量减小,使得氮气纯度慢慢升高,当高于基准纯度时PLC就慢慢的延长切换周期,直至低于标准纯度,切换到另一个工作塔工作,这样既可达到降低耗气节约能耗的目的,又可使制氮机始终在标准纯度下工作。使制氮设备在PLC控制下,始终实现良好工作状态。附:控制过程流程图:

     

     

     

    4.2 PSA率开机装置:

    当制氮机启动后即进入开机程序(时间约为2分钟),AB塔开始进行开机程序的时序相互切换,但此时不输出氮气 ,让碳分子筛首先适应吸附工况,避免初试的分子筛得不到充分的解吸,(我司称为预激活),通过1个周期的工作,吸附塔的上部已经有高纯氮气输出,提高了进入储罐氮气的纯度,从而缩短了每次开机后出合格氮气的时间,且减小了分子筛的吸附疲劳强度.延长了使用寿命 。

    5、控制系统

    制氮机组采用西门子彩色触摸屏控制,取代传统的操作台控制。制氮机组采用人机界面形式,除了显示设备的运行状况外,提供历史运行记录,维护期报警,能直接修改工艺参数功能。纯度不合格氮气报警并自动排空,超压报警、自动关闭阀门。人机界面为7.1"彩色显示器,可以直接显示制氮机组的工作流程、工作状态、参数修改、故障报警等。

    6、其他特点

    5.1 负荷调节范围宽:根据用户现场气量大小自动调整设备的运行状态,在纯度不变的情况下,可以在30%-110%范围内调整,能耗也随之降低;

    5.2 制氮机采用进口氧含量分析仪,德国进口宝德阀门保证运行长期可靠,在部件寿命期内不需要维护。正常使用条件下,氮气产量、流量、纯度等指标,保证在十年运行期保持稳定不变;

    5.3 变压吸附的切换周期通常保持在 1~2 分钟/次,德国宝德程控阀,保证了300万次的使用寿命,可以正常使用十年;

    5.4 可实现不同氮气纯度的生产:通过对压力、流量的控制,可实现不同纯度氮气的生产,不同纯度下的控制程序,更具有针对性,避免分子筛性能的闲置;

    5.5 采用EES节能控制系统,独特的循环切换工艺,降低了阀门的磨损,延长了设备的使用寿命和降低了维护费用。

    7、采的用多塔吸附工艺,既降低能耗,又可以提高设备的安全可靠性。通过合理的时序安排,将各机组的均压时间合理错开,从而大幅度减少空气耗量及波动。

    二、电控系统

    系统为全自动控制,主要工艺参数经数据转换后输入到计算机中动态显示并集中监控,其控制核心为德国西门子可编程序控制器,并配置人机界面。

    系统具有远程通信功能,可以和工厂管理网络联网,将装置运行参数和数据上传至管理计算机用于工厂管理、调度和数字统计。

    通过人机界面,用户可清晰地了解现场设备的工作状况。人机界面上显示整个系统的动态工艺流程图和系统报警信息。同时,人机界面本身构成一个简单的专家系统,为用户提供必要的故障处理帮助信息。系统中主要工艺参数监测采用进口仪表,绝大部分元器件采用进口名牌产品。因此,本系统不但技术先进,自动化水平高,而且系统运行稳定,性能可靠。

    监控画面以树形结构组态,从系统到子系统,再到单台设备,再到工艺参数,操作方便。系统报警采用弹出式文本形式,前台显示,非常显目明显,报警信息还有报警和故障信息帮助文本,帮助操作人员进行故障处理,而无须操作人

    现场监控站是由一个大屏幕彩色触摸屏,以图形化的画面组显示整个系统运行状况,操作人员只需简单的触摸界面上的图标即可完成整个系统的监控操作,员经常到现场巡视,使操作人员对系统的了解更清晰、全面,同时减轻操作人员的劳动强度,提高系统的自动化程度。

         监控画面以树形结构组态,从系统到子系统,再到单台设备,再到工艺参数,操作方便。系统报警采用弹出式文本形式,前台显示,非常显目明显,报警信息还有报警和故障信息帮助文本,帮助操作人员进行故障处理。

    标题画面

    显示系统设备名称、公司名称及联系方式

    主画面

    以方框形式显示各子画面

    工艺流程显示

    以工艺流程图的形式显示这个系统的运行情况,并显示主要节点的工艺参数。

    变压吸附制氮系统画面

    以方块图和流程图的形式显示变压吸附制氮机系统画面,显示和设置主要参数。

    系统报警

    操作说明

    以文本形式显示整个系统的简要操作方法

    系统设置画面

    设置系统日期、时间和操作员级别的密码保护。

    各设备工艺流程图画面

    动态显示各设备的详细工艺流程图,主要工艺参数值、阀体动作情况。

    各设备状态显示画面

    全套系统方案质量保证及售后承诺

                                                        质量保证

       我司除了满足上述方案中的所有技术规范要求外,还提供产品合格证书。

    附件及配套设备必须满足上述方案中有关规定及厂和行业标准的要求,并提供产品合格证。

       贵司有权派代表到卖方检查制造过程,检查按合同的货物质量,检验按合同的组件及使用材料是否符合标准及其同上规定的要求。

    在质保期内,压缩机各部件因制造不良或设计不当而发生损坏或未能达到合同规定各项保证指标的,卖方应无偿为买方更换全新部件,直至改进设备结构、清除缺陷。

       设备在验收试验时达不到上述方案中的一个或多个技术指标保证值,卖方应立即无条件地采取有效措施,使之在投运前达到保证指标。



    制造单位:  成都汉克森科技有限公司

      人:  桂经理

    联系电话:  




    http://www.cd-hks.net