制氮机常见故障分析

制氮机在使用中应注意的问题

制氮装置调试交付后，用户应会使用操作、会维护并了解装置的原理流程。在掌握各配套机组的使用性能后，为了维护使用好吸附器这个核心装置，特别强调分子筛忌水、忌油、怕磨损，因此在装置运行当中要特别注意空气的质量（含水、油量），在日常操作中经常检查空压机是否上油、滤油系统是否正常、冷干机制冷除水是否正常。还要经常检查产品气排出过滤器和解析气放空口，是否有堆积或夹带过多的分子筛粉末；定期检查吸附器内分子筛的磨损量，并确定是否须增添等等，如有以上现象，应及时解决。如能正常操作和维护，使用寿命将会大大延长。

制氮机常见故障分析

故障现象	故障原因	排除方法
纯度不合格长时报警	1、产气量过大； 2、吸附压力下降； 3、过滤器压差大； 4、气动阀不动作或漏气； 5、氮气分析仪失灵； 6、分子筛失效。	1、调节阀门，降低产气量 2、检查空压机或气源； 3、更换滤芯； 4、检修对应电磁阀和气动阀； 5、按说明书； 6、更换分子筛。
消声器喷粉尘	1、碳分子筛未被压紧； 2、吸附塔下棕垫破损； 3、吸附塔中部取气器钢丝网破损。	1、检查气缸和吸附塔上孔板； 2、更换吸附塔下棕垫； 3、更换钢丝网。
空气储罐排污阀排出油污	1、活性炭失效； 2、过滤器压差表读数大于0.035MPa； 3、自动排污阀不排污；	1、更换活性炭； 2、更换滤芯； 3、检修自动排污阀；
冷冻干燥机故障		参照冷冻干燥机使用说明书
空压机故障		参照空压机使用说明书
缓冲罐排污阀排出碳分子筛颗粒	吸附塔上部密封故障	停机检查吸附塔上部密封
空气储罐排污阀排出活性炭碎小颗粒	除油器下孔管钢丝网破损。	更换除油器下孔管钢丝网
打开电源开关，电源指示灯不亮	1、电源没接通  2、电源保险损坏  3、电源开关损坏	1、接通电源  2、更换电源保险  3、更换电源开关
流程指示灯不亮	1、指示灯损坏或连线没接好  2、可编程控制器故障	1、接好连线或更换指示灯  2、检查控制器
流程指示不正常	可编程控制器故障	检查控制器，如有问题及时与厂家联系
左吸时左吸附罐压力不能上升到正常值	1、先导气压力未设定好  2、控制左吸的电磁阀损坏  3、左吸进气阀未打开	1、先导气压力设定为空气压力的1/2  2、维修电磁阀或更换  3、检查管道阀  4、如有故障维修或更换
均压时左右吸附罐压力不能均衡	1、控制均压的电磁阀损坏  2、上下均压阀未打开	1、维修电磁阀或更换  2、检查均压阀  3、如有故障维修或更换
右吸时右吸附罐压力不能上升到正常值	1、控制右吸的电磁阀损坏  2、右吸进气阀未打开	1、维修电磁阀或更换  2、检查管道阀，如有故障维修或更换
左吸或右吸时消音器不停排气，同时吸附罐压力不上升	1、反吹阀开得过大  2、电磁阀损坏  3、均压阀漏气  4、解吸阀漏气	1、将反吹阀开度调到适当  2、维修电磁阀或更换  3、维修管道阀或更换
使用过程中氮气纯度波动	1、空气压力有波动  2、用气量有波动	1、保养、维修空压机  2、保持用气量不超过额定流量
氮气测量仪显示数字不准确	1、有空气混入  2、氧探头失效	1、检定氧探头及测纯系统  2、更换氧探头

 

PSA制氮机原理

吸附剂是PSA制氮设备的核心部分，变压吸附常使用碳分子筛（CMS），是一种非极性速度分离型吸附材料。常以煤为主要原料，纸张或焦油为粘结剂经过特殊加工而成活性碳，粒径平均为1.5nm，是一种半永久的吸附剂。分子筛在生产过程中添加磁性氧化铁，可大幅提高其吸附性能。CMS充满微孔和空腔，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来，而把比孔道大的分子排斥在外，因而能把形状直径大小不同的分子、极性程度不同的分子、沸点不同的分子、饱和程度不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称为分子筛。当气体与多孔的分子筛接触时，因分子筛表面分子与内部分子不同，具有剩余的表面自由力场或表面引力场，使气相中的可被吸附的氧分子碰撞到分子筛表面后，即被吸附。随着吸附的进行，吸附于表面的氧分子逐渐增加，吸附表面逐渐被氧分子覆盖，分子筛再吸附的能力下降，最终失去吸附能力，即达到吸附平衡；利用分子筛吸附剂对不同气体组分在吸附量、吸附速度（分子直径小的氧分子比分子直径稍大的氮分子在运动中的扩散速度要快十倍）、吸附力等方面的差异，以及吸附剂的吸附容量随压力的变化而变化，因此可在加压条件下完成混合气体的吸附分离过程，减低压力解吸所吸附的杂质组份，从而实现气体分离以及吸附剂的循环使用。

变压吸附制氮技术，一般采用PSA碳分子筛为吸附剂（岩谷生产的1.5GN-H型分子筛），碳分子筛对氧氮的吸附速度相差很大，在短时间内（最佳吸附时间为68秒）加压情况下，氧的吸附速度大大超过氮的吸附速度，氧分子被碳分子筛大量吸附，而氮分子吸附很少，利用该特性来完成氧氮分离。碳分子筛对氧的吸附容量随压力的降低而减少，减低压力，被吸附的氧分子则从碳分子筛中逸出，通过塔的下部进入消音器后排出大气，即可解吸，完成碳分子筛的再生。另外，碳分子筛对二氧化碳和水分也有吸附能力，且较易减压解吸。通常PSA制氮机采用双吸附并联交替进行吸附产氮，解吸再生，实现氧、氮分离，连续供气。

为取得好的操作性能和长的寿命，分子筛使用一定时间后必须再生。正确再生后的分子筛同新鲜的一样，其吸附性能和机械性能的衰减和老化非常低。分子筛再生方法有变温和变压两种，常用改变相对压力：保持吸附剂温度不变，通过降低压力和惰性气体反吹，除去吸附质。
再生同吸附逆向的，这可使被吸附床入口处的大部分吸附质不必通过整个床层，部分分子筛也可不与湿热气体接触，从而提高分子筛使用寿命。再生气应尽可能干燥，否则会影响吸附效率。

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