KNA-800C 制氮装置使用说明书2012

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三、基本工作原理 3.1 概述
KNA 系列制氮装置，采用特制的碳分子筛作为吸附剂，运用 PSA 变压吸附制氮技术， 在常温、低压条件下直接从空气中制取氮气，从而为企业自己制备氮气提供了一种简单可 靠、经济的方法。 由于动力学效应，碳分子筛对氮、氧的分离作用主要是基于氮、氧分子在分子筛表面 的扩散速率不同。较小直径的氧分子扩散较快，较多地进入分子筛固相；较大直径的氮分 子扩散较慢，较少进入分子筛固相。这样，氮在气相中得到富集。一段时间后，分子筛对 氧的吸附达到一定程度，通过减压，被碳分子筛吸附的气体被释放出来，分子筛也就完成 了再生。本装置采用二台（四台）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。
4.2 设备工况条件
环境温度：≤ 40 ℃ 电 环 地 相对湿度：≤ 65% CO 2 含量：≤ 250ppm 原料空气：机械杂质：≤ 20mg/m3 境：温度≤ 38 ℃ 防雨防晒
源：空压机 3 380V 、制氮机 2 220V 、 50Hz 面：平整，无基础安装
特别提醒：原料空气绝对不能含腐蚀性气体，包括煤气、氨气、硫化气体等。
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机后没有空气储罐，则空压机与冷干机之间的距离应尽可能远一些，二者之间的管路长度尽 可能长一些，以利于通过大气环境降低压缩空气温度。各设备之间间距应至少大于 1m ，各设 备与墙的距离应至少大于 0.8m ，设备的操作面应面向人员方便操作的方位，以便于人员对设 备的操作和维护、检修。
3.4 氮气缓冲出气、放空系统 ( 详见下图 )
当产品氮气纯度达不到设定值时向空中排放，简称放空。
氮气出口
放空出口
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7
5 4 1 8 3
备注: 1：氮气缓冲罐 2：精密过滤器 3：减压阀 4：流量计 5、6、7：截止阀 8：取样气控制阀
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Hale Waihona Puke 当须放空时，关闭阀 6 ，打开阀 7 即可。待氮气纯度合格后关闭阀 7 ，打开阀 6 。 放空及刚开机时流量要调整设计值的 1/3 ，当纯度到设计要求时 , 应调整到出厂设计值 , 以免纯度不准。 阀 3 为氮气压力调节阀，阀 5 为氮气流量控制阀，阀 8 氮气分析仪取样气控制阀。
以质量求生存，以科技求发展；以管理创效益，以服务获信誉。
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目
录
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一、 产品基础知识及安全规程 二、 制氮装置概述及系统组成 三、 基本工作原理 四、 设备安装及工况条件 五、 操 作 六、 设备维护保养
七、 设备常见故障及措施 八、 设备保修
1.2 压力知识
变压吸附（ PSA ）制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。现使用的吸附 剂——碳分子筛最佳吸附压力为 0.75 ～ 0.9MPa ，整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击 能量；因此设备安装、调试、操作维修时必须注意安全，不得近距离面对气体。非专业人员 或未经许可，请勿擅动系统中管路阀门、压力表等部件。内部拆卸时，必须确认 设备内压力 为零。 本说明书及技术方案中所指压力除注明外，均为表压。
九、 易耗件及常用备配件清单 十、 电气原理图 十一、 工艺流程图、平面布置图
以质量求生存，以科技求发展；以管理创效益，以服务获信誉。
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一、产品基础知识及安全规程
1.1 气体知识
氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于 亚惰性气体，不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。氮气 （ N2） 在空气中的含量为 78.084% （空气中各种气体的容积组分为： N2： 78.084% 、 O2： 20.9476% 、 氩气：0.9364% 、 CO 2 ：0.0314% 、其它还有 H 2 、CH 4 、N 2 O 、O 3 、SO 2 、NO 2 等，但含量极少），分 子量为 28 ，沸点： -195.8 ℃，冷凝点： -210 ℃。
2012 年编制
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前
言
承蒙惠购“远大空分” KNA 型 PSA 制氮装置。在操作前必须仔细阅读本说明 书，理解设备的基本原理及有关基础知识，严格按本说明书的有关规定进行参数 设置、开停机，设备保养及故障处理等。
警 示
没有通读本说明书及保养手册前，请勿安装、开机、调节、操作、维修本设备。
以质量求生存，以科技求发展；以管理创效益，以服务获信誉。
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二、制氮装置概述及系统组成
2.1 制氮装置型号
KNA □ ---- □ ︱ ︱ 2.2 系统组成 由远大公司设计的氮气设备主要由以下部件组成 : ----- 空气净化及缓冲组件 -----PSA 氧氮分离组件 ----- 氮气缓冲罐组件 2.3 空气净化及缓冲组件 压缩空气经由冷冻式或吸附式干燥机及过滤器组成的压缩空气净化装置 除油、除尘、除 水设备处理后，无油、无水、无尘的洁净压缩空气进入到空气缓冲罐；空气缓冲罐其作用是： 减小气流脉冲，起缓冲作用，进一步分离油水杂质，减轻后续变压吸附压力变化及瞬间进气 量大时对分子筛的油污染，并保证提供平稳洁净的气源。 2.4 氮氧分离组件 空气被导入吸附分离系统，进行氧氮分离。该分离系统用二台（或四台）填装碳分子 筛的吸附器，阀门组件和控制器组成，当吸附塔工作时，压缩空气自筒下流进。 为了获得连续的氮气，采用两个吸附塔进行交替吸附和再生，完整的变压吸附过程为： 工作流程是由可编程控制器控制三个或五个先导电磁阀，再由电磁阀分别控制八或九个 个气动管道阀的开、闭来完成的。先导电磁阀分别控制左塔吸、左右塔均压、右塔吸状态的 切换，左吸、均压、右吸的时序流程已经存储在可编程控制器中。在断电状态下，先导电磁 阀及气动管道阀将处于原始状态。 当工作时序处于左吸状态时，控制左塔吸的电磁阀通电，先导气接通左吸进气阀、左吸 产气阀、右排气阀开启口，使得这三个阀门打开；此时左塔吸附，右塔解吸。当工作时序处 于均压状态时，控制均压的电磁阀通电，其它阀关闭；先导气接通上均压阀、下均压阀开启 口，使得这两个阀门打开，完成均压过程。当 工作时序处于右吸状态时，控制右吸的电磁阀 通电，先导气接通右吸进气阀、右吸产气阀、左排气阀开启口，使得这三个阀门打开，此时 右塔吸附，左塔解吸。每段流程中，除应该开启的阀门外，其它阀门都应处于关闭状态。 2.5 氮气储气罐组件 氮气缓冲罐用于均衡从氮氧分离系统分离出来的氮气的压力和氧含量，保证连续稳定供 给氮气。 注 : 在氮气缓冲罐的出气端设置了精密过滤器（医药、食品行业通常采用活性炭过滤器、 除菌过滤器），确保为用户提供干净无尘的氮气。 以质量求生存，以科技求发展；以管理创效益，以服务获信誉。 ︱ 氮气流量 Nm /h （ 800 ) 氮气纯度代号 （ C ） 制氮机型号 ( KNA )
3.2 、本机型号规格和主要技术参数
技术参数名称 设备型号 氮气产量 氮气纯度 氮气压力 氮气露点 工作压力 空气进气温度 设备安装方式 制氮机电源 制氮机装机功率 V/Hz Kw Nm /h % MPa ℃ MPa ℃
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技术参数 KNA-800C 800 ≥ 99.0 ≤ 0.6( 可调 ) ≤ -55 0.8 ≤ 42 室内无基础安装 220/50 0.15
为了使您更好的操作本设备，随本说明书配套尚有如下专用说明书： ◆ KAF 粉尘精滤器使用说明书 ◆ KNA 智能控制系统使用说明书 ◆ KNA 制氮装置维护保养手册 说明：本公司保留对本说明书修改和最终解释的权利。以后如有修改或升级， 恕不另行通知。本说明书的内部数据和文字只对操作者使用时专用，不能作为其 他场合应用的凭证。用户如有其它问题，请致电本公司咨询，我们将热情帮助您 解决遇到的问题。
3.3 工艺流程（详见下图）
3.3.1 、压缩空气：首先 , 原料空气经压缩机压缩后，出口压力为 0.75-0.85MPa 。 3.3.2 、净化及制氮装置：压缩空气先经 KAL 精密精滤器过滤后，使含油量≤ 0.1ppm, 含尘量 ≤ 0.1 μ m. 再进入 KAD 冷冻式干燥机或 KB 系列吸附式干燥机，除去压缩空气大量的水分，再经 KAY 高效除油器除去大部分油、水、尘埃后使含油量≤ 0.01ppm ，使含尘量≤ 0.01 μ m ，最后 通过 KAC 活性炭过滤器除去酸、碱性等有害气体及微油雾使含油量≤ 0.001ppm 。 以质量求生存，以科技求发展；以管理创效益，以服务获信誉。
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二个吸附塔交替循环操作，连续送入原料空气，连续生产氮气。
使用说明书
洁净的压缩空气进入二个填装吸附剂（进口碳分子筛，复合床结构）的变压吸附分离塔。 从吸附塔分离出来的氮气进入氮气缓冲罐 , 再经 KAF 粉尘精滤器过滤后，从而得到的洁 净氮气。 3.3.3 、氮气储气罐：此罐放在用气点前，距离越近越好，以保证能及时供给用气 。
四、设备安装及工况条件
4.1 设备布置要求
制氮装置一般来说均无须基础，室内平整干净的水平地坪上即可。但对于较大规格的空 压机、压缩空气干燥设备等，如设备有基础要求，则需做基础。同时为了设备维修、清洁方 便起见，最好在空压机、干燥设备、制氮机、氮气纯化装置的地面做一个高于地面 10cm 的 平整台面。 制氮系统中的各设备布置顺序按照制氮工艺流程的前后顺序连接布置。（详见后附页工 艺流程图） 一般来说，各设备沿厂房墙面布置。空压机、吸干机应放在通风良好的地方，如果空压 以质量求生存，以科技求发展；以管理创效益，以服务获信誉。
4.3 设备安装
设备安装由用户负责。 所有设备就位后， 设备之间的管路连接就根据实际情况现场配置。 所有管路必须采用硬连接方式（螺纹连接或焊接或法连接），应由专业人员施工，以免发生 泄漏现象。成品氮气出口至用气点之间的管路最好采用铜管或不锈钢管（最次采用新的镀锌 管），采用焊接方式连接。 将系统用电源和冷却水引至设备现场，备好配电盘、冷却水供应设施。