制氮机原理与应用培训
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目录
02
核心工作原理
01
制氮技术概述
03
设备类型与选型
04
操作流程规范
05
维护保养策略
06
应用案例分析
01
PART
制氮技术概述
制氮机定义
制氮机是一种将空气中的氮气分离出来，提供高纯度氮气的设备。
制氮原理
通过空气压缩、氧化、吸附等工艺，将空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气等杂质去除，从而得到高纯度的氮气。
制氮机类型
按照制氮原理不同，可分为变压吸附制氮机、膜分离制氮机、化学制氮机等。
制氮机基本概念
工业应用领域
用于石油精炼、乙烯、丙烯等石化产品的生产过程中的氮气保护。
石油化工
半导体、液晶显示屏等电子元件制造过程中，需要使用高纯度氮气进行保护。
电子信息
冶金工业
食品加工
用于钢铁冶炼过程中的氮气保护，防止氧化和氮化。
用于食品包装、保鲜等领域，防止食品氧化变质。
技术发展历程
早期制氮技术
采用化学方法制氮，如燃烧法、催化法等，制氮效率低且成本高。
20世纪中期
随着工业的发展，变压吸附制氮技术逐渐兴起，制氮效率大大提高，成本降低。
21世纪
膜分离制氮技术得到广泛应用，制氮效率进一步提高，同时化学制氮技术也在不断发展，为特殊领域提供更高纯度的氮气。
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PART
核心工作原理
主流制氮技术分类
利用特殊膜对氧气和氮气的渗透率不同，实现氧气和氮气的分离。
膜分离法
利用分子筛在不同压力下对氧气和氮气的吸附能力差异进行分离。
变压吸附法（PSA）
利用空气中各组分沸点不同，通过降温使氧气液化，从而分离出氮气。
低温分离法
2014
PSA变压吸附原理
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吸附
在高压下，氧气分子比氮气分子更容易被分子筛吸附。
解吸
降低压力，被吸附的氧气分子从分子筛中解吸出来。
冲洗
利用部分氮气对分子筛进行冲洗，提高分离效率。
循环
吸附、解吸、冲洗过程不断循环，实现连续制氮。
膜材料选择
选择对氧气和氮气渗透率差异大的膜材料。
膜分离技术要点
膜组件设计
合理设计膜组件结构和排列方式，提高分离效率。
操作条件控制
温度、压力等条件对膜分离效果有重要影响，需严格控制。
维护保养
定期对膜组件进行清洗、更换，保证分离效果稳定。
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PART
设备类型与选型
常见机型分类
PSA制氮机、膜分离制氮机、化学制氮机。
固定式制氮机、移动式制氮机。
小型制氮机、中型制氮机、大型制氮机。
按制氮原理分
按使用方式分
按产氮量分
PSA制氮机
利用分子筛吸附氮气，制氮纯度高，产气量大，适用于大型工业用气。
膜分离制氮机
利用空气通过膜组件的渗透作用分离氮气，体积小，重量轻，操作简单，适用于小型用气。
PSA与膜分离对比
根据应用需求确定氮气纯度，如食品包装、化工工艺、医疗等。
氮气纯度
选型关键参数
根据使用设备的耗气量和使用频率确定氮气流量。
氮气流量
根据应用设备的压力需求选择制氮机的压力范围。
工作压力
氮气中的水分含量，应根据使用环境确定露点要求。
露点
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PART
操作流程规范
检查设备
检查制氮机的各个部件是否正常，包括空气压缩机、冷却器、过滤器、阀门等。
设备启动步骤
01
通电预热
按照设备说明，通电预热制氮机，使其达到工作温度。
02
启动空气压缩机
开启空气压缩机，使其达到额定压力。
03
调节制氮机参数
根据实际需求，调节制氮机的压力、流量、纯度等参数。
04
观察压力表指示，确保设备处于正常工作压力范围内。
监控压力
确保氮气的流量满足生产工艺要求，避免设备过载。
监控流量
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定期检查氮气纯度，确保氮气质量符合要求。
监控氮气纯度
注意设备运行过程中有无异常声音、振动等，及时排查问题。
检查有无异常
运行参数监控
关机顺序
先关闭空气压缩机，再关闭制氮机电源。
维护保养
停机后，对设备进行必要的维护保养，如更换过滤器、清洗冷却器等。
排放废气
打开排放阀门，排放设备内的残余气体。
安全措施
确保设备停机后，关闭氮气出口阀门，断开电源，做好安全防范措施。
停机注意事项
05
PART
维护保养策略
检查冷却系统
确保冷却水或空气流通顺畅，防止设备过热。
清洁过滤器
定期清理过滤器，防止堵塞影响制氮效率。
检查电气系统
确保电气连接稳定，防止短路或断路。
润滑运动部件
定期添加或更换润滑油，保证设备运转顺畅。
日常维护项目
常见故障诊断
可能是过滤器堵塞、氮气泄漏或氮气分析仪故障。
制氮纯度不达标
可能是机械部件磨损、螺栓松动或消音器失效。
设备噪音过大
可能是电气故障、冷却系统故障或压力异常。
设备停机或不稳定
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备件管理标准
如过滤器、阀门、密封件等，保证及时更换。
记录备件名称、规格、数量和使用情况，方便管理。
确保备件处于良好状态，避免因备件损坏影响生产。