制氮车间操作规程作业指导书.docx
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制氮车间操作规程作业指导书
制氮车间操作规程作业指导书
1、概述
SCM-70D制氮装置,采用碳分子筛作为吸附剂,运用PSA变压吸附原理,在常温、低压条件下从空气中制取氮气,从而为企业自己制取氮气提供了一种简单可靠、经济的方法。
本装置运行平稳、性能可靠、操作方便、耗能少,是制氮行业中的理想设备。
在本装置的PSA制氮机内设置了内平衡压紧装置,可通过观察其测杆是否达到标识位置确定碳分子筛的添加,以保证氮气质量。
2、主要技术参数
技术参数名称
技术参数
氮气产量Nm3/h
70(有效耗气量≥5.9m3/min)
氮气纯度%
99.9
氮气压力MPa
0.7可调
氮气露点℃
-70
控制电源V/HzW
220/50100
进气气源质量要求
工作压力MPa
0.9(表压)
进气温度℃
<45
进气含油量mg/m3
≤0.03
必须是洁净无腐蚀剂的气体
环境温度℃
≤38
氮气机重量kg
3700
氮气机外形尺寸L×W×Hmm
1880×2010×2700
3、基本工作原理
经过净化处理已干燥的压缩空气,在变压吸附的作用下,氮氧分离,即有效地富集氮气。
由于空气动力学效应,氧在碳分子筛上的扩散速率明显高于氮,在吸附远未达到平衡时,氮气在气相中被富集起来。
本装置采用二台吸附器组成一个变压吸附系统,完成吸附剂吸附、再生如此循环交替,以实现连续生产高品质的氮气。
4、工艺流程
本装置采用的两塔流程,压缩空气机经油水分离器使压缩空气无水无油,经空气纯化干燥机净化后,空气被导入吸附分离系统,进行氧、氮分离。
该分离系统用二只填装碳分子筛的吸附塔、一个精密过滤器、一个活性碳吸附器、一组阀门和控制系统等组成。
阀门为气动阀门,由控制器通过二位五通电磁阀控制其运行状态;当吸附塔工作时,气源自筒下面打开的阀门进入,再生工艺气自筒上经打开的阀门流入另一筒进行再生,再生塔废气自筒下流出。
双筒的上下中间部位均装有一组阀是作平衡均压用的。
成品氮气先自上部位阀门流经缓冲罐再通过内置过滤器滤芯过滤后,输送到用气点。
可参见图1。
吸附器操作程序表
步骤
吸附器A
吸附器B
1
吸附
排气
2
吸附
冲洗
3
均压
充压
4
排气
吸附
5
冲洗
吸附
6
充压
均压
图1SCM-70D制氮装置工艺流程图
3
5、放空装置
当氮气纯度达不到设定值时可以向空中排放掉,简称放空。
放空装置设有手动和自动两档。
当打至手动放空时,无论氮气纯度是否达标,氮气都将送至氮气管网,当打至自动放空时,若氮气纯度不达标,则制氮机切断送往管网电磁阀,打开放空电磁阀放空,此时氮气不会送至氮气管网。
6、安装要求
6.1装置安装场所必需在室内且有良好的通风,少灰尘,最好强制通风,以免氮气泄漏致使室内缺氧而造成窒息等事故发生。
6.2设备必须安装于同一水平面上,与周围环境之间的距离1米以上,以利于操作及维护保养。
6.3不能安装于有腐蚀性的环境中。
6.4电源安装注意事项。
6.4.1电源应按标定的电压(V)、电流(A)、相数配置。
6.4.2额定电网电压波动应在±10%范围内。
6.4.3为了保证安全,非安全电压电器元件等必须有效接地。
6.4.4电器设备的安装必须按国家有关规定和要求进行。
6.5氮气放空口应接到室外高空排放,切勿排放于室内。
6.6吸附器下部消声器(排放废气时消声用)必须接到室外。
6.7装置在室外的放空口应有防雨设施。
6.8氮气远距离(不能超过100米)输送用户必须考虑输送管径,应尽量减少弯头,以免造成较大的压力和流量损失。
7、操作
7.1操作前的准备(请参阅工艺流程图)
使用前请认真阅读有关说明书(精密过滤器、计量仪表仪器、流量计等),注意正确使用。
7.2检查系统各排污阀、压缩机出口阀等是否关闭或打开
7.2.1打开氮气机进气总阀。
7.2.2手动开机,此装置中空气压缩机、纯化干燥机、氮气机为联动启动,启动前将各装置操作开关打至联动,开关氮气机启停按钮,即可实现一键启停。
7.2.3待氮气工艺罐压力升到0.7Mpa时,若氮气纯度已达到要求,则准备操作供气。
7.2.4供气时先用调压阀调整好产品氮气压力为0.7Mpa(可调),缓缓打开出气阀(太快容易损坏流量计),注意流量计显示,注意保持压力。
7.3运行中监测和记录
7.3.1装置在运行过程中,需定时检查各设备运行情况如:
空压机是否处于工作状态,冷却水流量,原料气进气温度是否正常,各吸附器压力循环是否正常,成品氮气浓度是否符合要求。
7.3.2注意氮气纯度如不符合其设定的下限时,按“5”章所叙放空。
7.3.3做好操作记录(每2小时检查一下仪表读数是否正常)
7.3.4注意定时排放污水:
每班至少排放2~3次。
7.4停车
7.4.1按下控制柜“停止”开关,系统停止工作;
7.4.2关闭出气总阀;
7.4.3切断电源;
7.4.4打开所有的排污阀,排污后关闭;
7.4.5结束待机。
注:
压紧装置的压力设定值为0.4~0.45Mpa。
在使用时
■氮气的流量、压力请在设备的能力内使用
■设备停机时,请关闭氮气机前后阀门
运转时间:
从设备开始启动到供给合格氮气所需时间
■启动前氮气机压力在0MPa时,运转时间约1.5-2.0小时;
■启动前氮气机压力在0.9MPa时,运转时间约15-20分钟;
■氮气纯度指示值在流量变更后到安定的状态需40-50分钟。
8、维护
8.1SKH空气纯化干燥机、高效油水分离器等应按其说明书定期维护。
8.2定期检查和保养制氮机上的各个阀门(如:
气动截止阀、电磁阀、止回阀、闸阀等)及内平衡压紧装置等,若易损件、密封件等损坏应及时更换。
8.3应经常检查控制器、电器件及氮气分析仪、氧电极是否正常,否则应及时修理或更换。
8.4定期对所配置的计量器及仪表(如流量计压力表)进行校验。
8.5请注意及时补充分子筛,当须补充分子筛时,必须排空容器中的气体,然后打开吸附塔上部的法兰盖,再补充分子筛。
8.6制氮机停机后,必须关闭制氮机进出口阀门,保持吸附筒内仍一定的氮气,分子筛长期处于空气中会降低使用效果。
8.7要确保进入电磁阀的控制气干净,否则易出现故障,应采取相应措施解决。
8.8吸附器电磁阀与PLC控制器接线维修见“PLC控制器接线原理图”。
8.9切换阀门
本制氮机采用双筒切换,以完成吸附剂吸附、再生的循环交替。
切换阀门是运转频率最高且最重要的机部件,因此,日常应注意维护。
在制氮机上共装有10只气动截止阀,在出厂时已严格进行调试,阀门控制气进口压力均要求是0.55MPa,若太小则运转失灵,除此,仍出现故障,请先检查控制系统:
如电源、电磁阀、控制器等是否正常。
如果阀门确实有故障,最有可能是密封件损坏,更换即可。
■设备长时间不使用时,请每2星期进行1次保养运转,每次2~3小时,若不进行的话会成为性能降低的原因;
■设备长时间不使用时,请关掉总电源;
■设备长时间不使用时,务必关闭进气和排气阀门。
8.10PSA运转中的监视检查
请日常检查时测定运转数据,并记录,保存运转日志
记录表
序号
确认事项
正常运转
检查(测定)
备注
1
设备进气压力
0.9MPa
MPa
2
氮气机压力
0.9MPa
MPa
3
氮气出口压力
0.7MPa(可调)
MPa
4
氮气纯度
99.9%以上
%
5
氮气流量
70Nm3/h
Nm3/h
6
进气温度
45℃以下
℃
7
环境温度
35℃以下
℃
未被净化处理的压缩空气进入PSA设备内部的氮机,会导致分子筛性能的劣化,请注意:
一旦水分、油分附着在分子筛上,则分子筛的劣化无法回复到原来的性能。
分子筛性能劣化后需全部更换
8.11活性炭吸附器内部活性炭失效后,须及时更换。
更换时,必须打开设备各阀,使筒体内部压力和大气压一致,然后分别打开筒体上、下部法兰盖,同时取出过粗滤网;放出失效的活性炭,接着装好下部粗过滤和法兰盖,新的活性炭从上部添加,再装好上部粗过滤网和法兰盖即可。
注意:
安装好后检查其气密性。
8.12氮气机主要易损件的更换周期
序号
名称
安装位置
使用时限
备注
1
滤芯
氮气工艺罐
3000小时
2
活性炭
过滤器
6000小时
3
滤芯
精密过滤器
3000小时
注:
当A\B塔报警灯闪亮、鸣叫后,必须停机,添加分子筛。
否则在24小时以后设备将自动停机保护,因为如果还继续工作,压紧系统将无法处于压紧状态,这样将加速分子筛的粉化,从而影响氮气的纯度及设备性能。
·图3控制面板图
9、注意事项
9.1空气中氮含量增高时,人会因缺氧而窒息,工作场所的空气中氧的体积浓度不应小于19%。
9.2为了避免车间氮气浓度增大,不允许氮气排放于室内,在有大量氮气存在的场所工作时,应戴好氧气呼吸器。
9.3检修大型充氮设备及容器管道人要进入时,需向其内充空气置换,经分析氧含量合格后方允许工作。
9.4当吸附筒上的压紧装置测杆降至标定位置时,应及时添加分子筛,否则加速分子筛粉化,影响设备整机性能。
9.5要求用气压力和用气量稳定,当进气压力小于额定工作压力时(见2主要技术参数)应增加有效耗气量,如进气压力为≤0.9MPa时有效耗气量应按额定耗气量增加。
9.6选用空压机时压缩机的排气量必须比设备有效耗气量大15%以上。
9.7在进行设备检修时,必须先断电流同时将相应管路和容器内的压力降为零。
9.8开机或停机时,就缓慢升压或降压,因为瞬间压力差过大均影响设备的长期正常运行。
9.9配套的压力容器都应按国家的有关规定定期进行检查。
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