制氮機常見故障分析

制氮機在使用中應注意的問題

制氮裝置調試交付后，用戶應會使用操作、會維護并了解裝置的原理流程。在掌握各配套機組的使用性能后，為了維護使用好吸附器這個核心裝置，特別強調分子篩忌水、忌油、怕磨損，因此在裝置運行當中要特別注意空氣的質量（含水、油量），在日常操作中經常檢查空壓機是否上油、濾油系統是否正常、冷干機制冷除水是否正常。還要經常檢查產品氣排出過濾器和解析氣放空口，是否有堆積或夾帶過多的分子篩粉末；定期檢查吸附器內分子篩的磨損量，并確定是否須增添等等，如有以上現象，應及時解決。如能正常操作和維護，使用壽命將會大大延長。

制氮機常見故障分析

故障現象	故障原因	排除方法
純度不合格長時報警	1、產氣量過大； 2、吸附壓力下降； 3、過濾器壓差大； 4、氣動閥不動作或漏氣； 5、氮氣分析儀失靈； 6、分子篩失效。	1、調節閥門，降低產氣量 2、檢查空壓機或氣源； 3、更換濾芯； 4、檢修對應電磁閥和氣動閥； 5、按說明書； 6、更換分子篩。
消聲器噴粉塵	1、碳分子篩未被壓緊； 2、吸附塔下棕墊破損； 3、吸附塔中部取氣器鋼絲網破損。	1、檢查氣缸和吸附塔上孔板； 2、更換吸附塔下棕墊； 3、更換鋼絲網。
空氣儲罐排污閥排出油污	1、活性炭失效； 2、過濾器壓差表讀數大于0.035MPa； 3、自動排污閥不排污；	1、更換活性炭； 2、更換濾芯； 3、檢修自動排污閥；
冷凍干燥機故障		參照冷凍干燥機使用說明書
空壓機故障		參照空壓機使用說明書
緩沖罐排污閥排出碳分子篩顆粒	吸附塔上部密封故障	停機檢查吸附塔上部密封
空氣儲罐排污閥排出活性炭碎小顆粒	除油器下孔管鋼絲網破損。	更換除油器下孔管鋼絲網
打開電源開關，電源指示燈不亮	1、電源沒接通  2、電源保險損壞  3、電源開關損壞	1、接通電源  2、更換電源保險  3、更換電源開關
流程指示燈不亮	1、指示燈損壞或連線沒接好  2、可編程控制器故障	1、接好連線或更換指示燈  2、檢查控制器
流程指示不正常	可編程控制器故障	檢查控制器，如有問題及時與廠家聯系
左吸時左吸附罐壓力不能上升到正常值	1、先導氣壓力未設定好  2、控制左吸的電磁閥損壞  3、左吸進氣閥未打開	1、先導氣壓力設定為空氣壓力的1/2  2、維修電磁閥或更換  3、檢查管道閥  4、如有故障維修或更換
均壓時左右吸附罐壓力不能均衡	1、控制均壓的電磁閥損壞  2、上下均壓閥未打開	1、維修電磁閥或更換  2、檢查均壓閥  3、如有故障維修或更換
右吸時右吸附罐壓力不能上升到正常值	1、控制右吸的電磁閥損壞  2、右吸進氣閥未打開	1、維修電磁閥或更換  2、檢查管道閥，如有故障維修或更換
左吸或右吸時消音器不停排氣，同時吸附罐壓力不上升	1、反吹閥開得過大  2、電磁閥損壞  3、均壓閥漏氣  4、解吸閥漏氣	1、將反吹閥開度調到適當  2、維修電磁閥或更換  3、維修管道閥或更換
使用過程中氮氣純度波動	1、空氣壓力有波動  2、用氣量有波動	1、保養、維修空壓機  2、保持用氣量不超過額定流量
氮氣測量儀顯示數字不準確	1、有空氣混入  2、氧探頭失效	1、檢定氧探頭及測純系統  2、更換氧探頭

 

PSA制氮機原理

吸附劑是PSA制氮設備的核心部分，變壓吸附常使用碳分子篩（CMS），是一種非極性速度分離型吸附材料。常以煤為主要原料，紙張或焦油為粘結劑經過特殊加工而成活性碳，粒徑平均為1.5nm，是一種半永久的吸附劑。分子篩在生產過程中添加磁性氧化鐵，可大幅提高其吸附性能。CMS充滿微孔和空腔，能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內部中來，而把比孔道大的分子排斥在外，因而能把形狀直徑大小不同的分子、極性程度不同的分子、沸點不同的分子、飽和程度不同的分子分離開來，即具有“篩分”分子的作用，故稱為分子篩。當氣體與多孔的分子篩接觸時，因分子篩表面分子與內部分子不同，具有剩余的表面自由力場或表面引力場，使氣相中的可被吸附的氧分子碰撞到分子篩表面后，即被吸附。隨著吸附的進行，吸附于表面的氧分子逐漸增加，吸附表面逐漸被氧分子覆蓋，分子篩再吸附的能力下降，最終失去吸附能力，即達到吸附平衡；利用分子篩吸附劑對不同氣體組分在吸附量、吸附速度（分子直徑小的氧分子比分子直徑稍大的氮分子在運動中的擴散速度要快十倍）、吸附力等方面的差異，以及吸附劑的吸附容量隨壓力的變化而變化，因此可在加壓條件下完成混合氣體的吸附分離過程，減低壓力解吸所吸附的雜質組份，從而實現氣體分離以及吸附劑的循環使用。

變壓吸附制氮技術，一般采用PSA碳分子篩為吸附劑（巖谷生產的1.5GN-H型分子篩），碳分子篩對氧氮的吸附速度相差很大，在短時間內（最佳吸附時間為68秒）加壓情況下，氧的吸附速度大大超過氮的吸附速度，氧分子被碳分子篩大量吸附，而氮分子吸附很少，利用該特性來完成氧氮分離。碳分子篩對氧的吸附容量隨壓力的降低而減少，減低壓力，被吸附的氧分子則從碳分子篩中逸出，通過塔的下部進入消音器后排出大氣，即可解吸，完成碳分子篩的再生。另外，碳分子篩對二氧化碳和水分也有吸附能力，且較易減壓解吸。通常PSA制氮機采用雙吸附并聯交替進行吸附產氮，解吸再生，實現氧、氮分離，連續供氣。

為取得好的操作性能和長的壽命，分子篩使用一定時間后必須再生。正確再生后的分子篩同新鮮的一樣，其吸附性能和機械性能的衰減和老化非常低。分子篩再生方法有變溫和變壓兩種，常用改變相對壓力：保持吸附劑溫度不變，通過降低壓力和惰性氣體反吹，除去吸附質。
再生同吸附逆向的，這可使被吸附床入口處的大部分吸附質不必通過整個床層，部分分子篩也可不與濕熱氣體接觸，從而提高分子篩使用壽命。再生氣應盡可能干燥，否則會影響吸附效率。

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