制氮機故障判斷方法

氮氣發生器故障判斷
氮氣發生器變壓吸附空分制氮(簡稱P.S.A制氮) 是一種先進的氣體分離技術↟◕✘，以優質進口碳分子篩（CMS）為吸附劑↟◕✘，採用常溫下變壓吸附原理（PSA）分離空氣製取高純度的氮氣·✘·◕↟。
氧↟╃、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴散速率不同↟◕✘，直徑較小的氣體分子（O2）擴散速率較快↟◕✘，較多的進入碳分子篩微孔↟◕✘，直徑較大的氣體分子（N2）擴散速率較慢↟◕✘，進入碳分子篩微孔較少·✘·◕↟。利用碳分子篩對氮和氧的這種選擇吸附性差異↟◕✘，導致短時間內氧在吸附相富集↟◕✘，氮在氣體相富集↟◕✘，如此氧氮分離↟◕✘，在PSA條件下得到氣相富集物氮氣·✘·◕↟。
碳分子篩對氧和氮在不同壓力下某一時間內吸附量的變化差異曲線☁•·✘：
一↟╃、氮氣發生器段時間後↟◕✘，分子篩對氧的吸附達到平衡↟◕✘，根據碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性↟◕✘，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附↟◕✘，這一過程為再生·✘·◕↟。根據再生壓力的不同↟◕✘，可分為真空再生和常壓再生·✘·◕↟。常壓再生利於分子篩的徹di再生↟◕✘，易於獲得高純度氣體·✘·◕↟。
變壓吸附制氮氣發生器（簡稱PSA制氮機）是按變壓吸附技術設計↟╃、製造的氮氣發生裝置·✘·◕↟。通常使用兩吸附塔並聯↟◕✘，由全自動控制系統按特定氮氣發生器可程式設計序嚴格控制時序↟◕✘，交替進行加壓吸附和解壓再生↟◕✘，完成氮氧分離↟◕✘，獲得所需高純度的氮氣·✘·◕↟。
碳分子篩（CMS）的動態吸附量和分離係數的效能優劣決定了制氮機的好壞·✘·◕↟。
二↟╃、氮氣發生器鈀觸媒除氧純化工藝原理
流量↟╃、純度的普氮和氫氮氣發生器氣同時進入裝置中↟◕✘，在混合器中充分混合後↟◕✘，進入裝有鈀觸媒除氧器裝置↟◕✘，在脫氧催化劑的作用下產生2H2+O2=2H2O的化學反應↟◕✘，達到脫氧目的·✘·◕↟。氮氣發生器脫氧後氮氣中的水氣經過冷卻器脫水↟◕✘，然後氮氣繼續進入乾燥器乾燥↟◕✘，使氮氣露點達-60℃左右↟◕✘，乾燥器配置兩臺↟◕✘，其中一臺乾燥器進行吸附乾燥↟◕✘，另一臺把已吸附飽和水氣的乾燥器進行再生↟◕✘，為下一週期吸附工作做好準備·✘·◕↟。經乾燥後的氮氣透過過濾器除塵↟◕✘，後得到的便是高純氮氣·✘·◕↟。
氮氣發生器採用的材料和氣相色譜分離技術↟◕✘，直接從空氣中提取純氮氣·✘·◕↟。它是純物理的分離方法↟◕✘，消除電化學（加水）分離方式腐蝕儀器的隱患↟◕✘，具有使用安全↟╃、效能可靠↟╃、壽命長等優點·✘·◕↟。內建壓縮泵可連續24小時輸出氮氣,不需要從外部接入空氣↟◕✘，具有使用安全方便↟╃、壽命長↟╃、可靠性高↟╃、操作簡單等優點
從而使氣體發生器的效能指標↟╃、產品質量也更加參差不齊·✘·◕↟。下面僅就市場上常用的三種氣體發生器（氫氣發生器 氮氣發生器↟╃、空氣壓縮機）的結構↟╃、特點做簡單的分析↟◕✘，供大家參考☁•·✘：
一 氮氣發生器
氮氣發生器從制氮原理上來分有中空纖維膜分離法↟╃、變壓吸附法↟╃、電化學分離法三種·✘·◕↟。
1）中空纖維膜分離法直接產生的氮氣純度一般在99%左右↟◕✘，流量範圍為0-10升/min,市場價格大約在幾萬到十萬·✘·◕↟。
2）變壓吸附法直接產生的氮氣流量範圍更寬↟◕✘，純度一般也99%,市場價格大約在10萬以內·✘·◕↟。
3）電化學分離法直接產生的氮氣流量在0.3-0.5L/min,氧含量可以控制在幾個ppm↟◕✘，氣體露點根據吸附劑效能可以達到-55℃·✘·◕↟。價格為1萬左右·✘·◕↟。目前國內配套氣相色譜儀的氮氣發生器主要是該型別的·✘·◕↟。
電化學分離法的氮氣來自於在電解分離池,空氣中的雜質氣體經過電離池後,在電解液和貴金屬及電場作用下被分離·✘·◕↟。電離池內電解液主要為KOH或NaOH與蒸餾水配製而成,某些廠家為了降低製造成本↟◕✘，選用低價格的劣質不鏽鋼↟◕✘，造成電離池極易損壞↟◕✘，並降低了氮氣的純度↟◕✘，影響到儀器的正常使用·✘·◕↟。同時↟◕✘，電化學分離法制造氮氣還要求整個系統有完善的壓力控制↟◕✘，否則在突然斷電停機時↟◕✘，電解分離池內沒有電場的作用↟◕✘，空氣不能被分離↟◕✘，輸出將的是大量的空氣↟◕✘，如果不能及時的關閉氮氣輸出↟◕✘，大量的空氣直接進入色譜柱將造成色譜柱提前損壞·✘·◕↟。所以在氮氣輸出氣路中增加斷電保護切換閥是的·✘·◕↟。
目前市場上的 氮氣發生器一般都具有啟動後延時排空的功能↟◕✘，即 氮氣發生器在剛剛開機的10分鐘內↟◕✘，由於氣體純度低及管路系統內有空氣↟◕✘，所以需要把輸出的氣體排空到大氣·✘·◕↟。排空氣體的流量控制↟◕✘，大多數廠家都採用在排空閥出口加固定氣阻↟◕✘，這種方法在排空的過程中↟◕✘，可以控制輸出的氣體流量↟◕✘，但是排空結束↟◕✘，氮氣切換到色譜氣路中時↟◕✘，由於輸出的氮氣要很快在連線的管路內建立壓力↟◕✘，所以會使氮氣發生器輸出流量很快增大↟◕✘，電解分離池在短時間內來不急分離空氣↟◕✘，從而使大量的沒有分離過的空氣直接進入色譜系統↟◕✘，造成色譜柱損壞或者脫氧管很快失效·✘·◕↟。有些廠家在排空口前增加針型閥來限流↟◕✘，這種方法會出現另外的問題↟◕✘，當氮氣系統從排空切換到正常供氣狀態時↟◕✘，由於色譜儀的柱頭壓力逐漸上升穩定後↟◕✘，氮氣發生器針型閥的輸出流量會慢慢變小↟◕✘，如果要想得到正常的流量需要再次調節針型閥通徑↟◕✘，這樣會使穩定的高純度氮氣系統再次被汙染↟◕✘，我們在透過大量實驗↟◕✘，採用限流裝置解決了上述問題·✘·◕↟。