制氮机(也叫降氧机,保鲜机)的发展大体上经历了一个催化燃烧一碳分子筛吸附一纤维膜分离的发展过程。
70年代以前国内外气调设施的制氮机多选用催化燃烧式机型。我国早由山西煤炭化学研究所研制成功,以后在浙江建德和山西榆次等地生产。它的基本原理是以铂为催化剂燃烧丙烷,不断引入空气以消耗O2,得到比较纯净的N2,送入气调库中用以降O2该机燃烧温度高达500℃,所获得的N2须经冰水降温后方可送入气调库,需要消耗大量水和燃料,操作也不太方便,目前已很少使用。
PSA制氮机的工艺流程和设备简介
1、工艺流程简介
空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机,压缩至所需压力,经严格的除油、除水、除尘净化处理,输出洁净的压缩空气,目的是确保吸附塔内分子筛的使用寿命。装有碳分子筛的吸附塔共有二个,一个塔工作时,另一个塔则减压脱附。洁净空气进入工作吸附塔,经过分子筛时氧、二氧化碳和水被其吸附,流至出口端的气体便是氮气及微量的和氧。另一塔(脱附塔)使已吸附的氧气、二氧化碳和水从分子筛微孔中脱离排至大气中。这样两塔轮流进行,完成氮氧分离,连续输出氮气,变压吸附制取的氮气纯度为95%-99.9%,如果需要更高纯度的氮气需增加氮气净化设备。变压吸附制氮机输出的95%-99.9%氮气进入氮气净化设备,同时通过量计添加适量的氢气,在净化设备的除氧塔中氢和氮气中的微量氧进行催化反应,以除去氧然后经水冷凝器冷却,汽水分离器除水,再通过干燥器深度干燥(两个吸附干燥塔交替使用:一个吸附干燥除水,另一个加热脱附排水),得到高纯氮气,此时的氮气纯度可达99.9995%,见图-3。目前国内变压吸附制氮的生产能力为3000m3n/h。
故障现象四:其中一塔排气不
原因:
1.单向阀漏气
2.反吹阀开启过大
处理办法:
1.更换单向阀或内密封圈
2.调节反吹阀开启量
故障现象五:氮气机不工作
1.电源指示灯不亮。
2.电源插头或插座无电。
1.检查保险丝是否正常(保险的位置在电源线与氮气机插座的下端)。用一字螺丝刀轻轻向外一挑就可把保险取出。有两个保险,一个在用一个备用,必要时更换。
2.检查插头或插座是否有电。
问:制氮机怎样选配合适的空压机?
答:空压机有两种,活塞的和螺杆的,螺杆的价格高点,但是使用寿命长,活塞的价格低,不过不耐用。价格几乎相差双倍了,还是选用螺杆空气压缩机。
一般配螺杆式空气压缩机比制氮机大20%就行。选空压机时首先要看的是处理量有,然后看工艺要求,虽然现在大体上的工艺一致,但是在各行各业应用上的工艺还会有少许偏差就是看压缩机的功率。
特殊情况下,也可以配活塞式空压机。
磁性材料生产企业中的制氮机
磁性材料中MnZn铁氧体(高μi和功率铁氧体)的烧结和NdFeB等稀土永磁合金生产中的细粉碎工序都需要高纯氮气进行保护,以防止磁体(粉)在工艺过程中的氧化。
众所周知,MnZn铁氧体是由Fe、Mn、Zn的氧化物在高温烧结时产生固相反应生成的。Mn、Fe极易变价,在不同的温度和气氛(氧分压)条件下,Mn、Fe的价态是不同的,要使MnZn铁氧体达到所要求的磁性能,必须保证其中各金属离子处于特定的价态和适宜的晶体结构,除有合适的配方外,关键是应在平衡气氛条件下进行烧结,而保护气体则是实施平衡气氛烧结的基本物质条件之一。氮窑清洗仓的氮中氧含量希望在50×10-6以下,故要求氮气的纯度在99.995%以上,且对杂质气(O2、H2)的量有较严格的限制:一条年产1000吨左右的MnZn铁氧体生产线,一般氮耗量在100~120Nm3/h。
NdFeB等稀土永磁合金中的稀土金属即使是在常温条件下,也很易氧化而导致稀土永磁合金性能降低,过量氧化将使合金性能大为恶化。因为1份氧能使6份(重量)的稀土元素氧化而失去作用。以NdFeB为例,要制得N45的磁体必须保证其生产工艺环境中的氧含量≤0.01%,终产品中的氧含量为0.09±0.02%(质量分数)〔1〕。若用氮气作为工艺环境气体其氮气纯度必须在99.99%以上。
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