随着工业化进程的推进，变压吸附（Pressure Swing Adsorption, PSA）制氮技术作为一种高效、节能的新型气体分离技术，已经广泛应用于气体生产行业。为了帮助用户了解氮气纯度不达标的原因，并提供针对性的解决方案，本文将详细分析影响制氮机纯度的主要因素，并给出一些建议和改进措施。
制氮机纯度不达标的原因包括流量过高、碳分子筛老化、电磁阀故障和调节阀问题等。流量过高增加吸附系统负荷，分子筛老化和污染会降低吸附能力，电磁阀和调节阀的故障则影响气体流动，进而降低纯度。为确保氮气纯度，用户应遵循设备标准操作，定期检查和更换分子筛，确保空气质量，并定期维护电磁阀和调节阀等关键部件。
1.什么是制氮机纯度？
1.1 制氮机纯度的定义
制氮机的纯度是指制取的氮气中氮元素所占的百分比。空气中的氮气含量为 21%，而通过 PSA 分子筛技术制取的氮气纯度通常可以达到 97%~99.9995%。氮气纯度是衡量制氮机性能的重要指标之一，它直接影响到气体的应用效果和生产过程的安全性。例如，在化工、医药及食品行业，氮气纯度的高低直接关系到产品的质量和生产的安全性。
1.2 氮气纯度的测量方法
为了确保氮气纯度符合设计标准，PSA 制氮机一般配备氧分析仪进行实时监测。氧分析仪通过监测氮气中的氧气含量来评估氮气的纯度。如果氧含量超过了预设的安全阈值，氧分析仪会发出报警信号，提示操作员进行故障排除。此类系统通常采用声光报警来提醒操作员氮气纯度不达标，及时采取措施，避免影响生产过程。
2.制氮机纯度不达标的原因分析
制氮机纯度不达标的原因可以从多个方面进行分析，包括设备的设计、使用过程中的操作、以及设备的老化和损坏等因素。以下是常见的几种影响氮气纯度的原因。
2.1 流量过高
PSA 制氮机的氮气纯度与气体的流量密切相关。设备的设计中有明确的纯度和流量标准，但在实际使用过程中，由于一些因素，用户往往会调整气体流量。流量过高会导致制氮机吸附系统的负荷加大，吸附能力降低，从而使氮气纯度下降。
解决方法：
2.2 碳分子筛老化
碳分子筛是 PSA 制氮机的核心组件，负责分离空气中的氮气和氧气。随着使用时间的增加，分子筛的吸附能力会逐渐下降，特别是在使用环境中空气湿度较高或者油气成分过多的情况下，分子筛会发生污染或老化，导致氮气纯度降低。
解决方法：
2.3 电磁阀故障
PSA 制氮机的电磁阀负责控制吸附过程中的气体流动和气体切换。如果电磁阀发生故障，例如出现不动作或响应迟缓等问题，会导致吸附过程出现异常，影响氮气纯度。
解决方法：
2.4 调节阀问题
调节阀用于控制气体流量和出口压力，它的调节状态直接影响氮气的产量和纯度。如果调节阀开关不灵敏或调节不当，可能会导致氮气流量过大或过小，从而影响氮气纯度。
解决方法：
2.5 系统老化与维护不足
随着时间的推移，PSA 制氮机的部件会逐渐老化，尤其是密封件和管道。老化的系统可能会导致气体泄漏、吸附能力下降或其他故障，最终影响氮气的纯度。
解决方法：
- 遵循设备设计标准：用户应严格按照设备说明书中的要求进行流量调节，避免随意调节。
- 专业调节：如果需要调整流量，建议在专业技术人员的指导下进行操作，确保设备正常运行。
- 定期更换分子筛：建议每年检查一次分子筛的状态，如果发现分子筛老化或吸附能力下降，应及时进行更换。
- 确保空气质量：在使用过程中要严格控制空气中的水分、油分等杂质，避免污染分子筛。
- 加装过滤系统：在压缩空气进入 PSA 制氮系统之前，确保配备高效的空气过滤系统，去除空气中的杂质。
- 定期检查电磁阀：定期检查电磁阀的工作状态，确保其灵活可靠地工作。使用高质量的电磁阀可以减少故障发生的概率。
- 及时更换故障部件：一旦发现电磁阀出现故障，应及时更换或修理，避免影响整个制氮过程。
- 精准调节：操作人员应根据需要精确调节出口流量，确保氮气纯度符合设计要求。
- 定期检查调节阀：调节阀应定期进行检查和维护，避免出现卡滞、泄漏等问题，影响氮气的质量。
- 定期维护：用户应定期对设备进行检查和保养，确保所有部件处于最佳工作状态。
- 及时更换老化部件：对老化部件进行及时更换，尤其是密封件、阀门和管道等易损件。
3. MINNUO 提示：如何提高制氮机的可靠性和使用寿命
3.1 提升空气质量
为了确保分子筛的长效运行，保持空气质量是至关重要的。空气中的水分、油分及其他杂质可能会导致分子筛吸附能力的下降，甚至造成分子筛中毒。
3.2 定期检查和更换分子筛
分子筛的寿命直接影响氮气纯度，因此，定期检查和更换分子筛非常关键。
3.3 电磁阀与调节阀的维护
电磁阀和调节阀作为 PSA 制氮机的核心控制部件，必须保持良好的工作状态。
3.4 专业维护和操作培训
用户在操作制氮机时，必须经过专业培训，了解设备的工作原理和维护要点。此外，定期聘请专业技术人员对设备进行维护和保养，有助于提高制氮机的长期稳定性。
- 空压机检查：确保空压机无油工作，定期检查空压机油分离器和滤油系统。
- 安装空气干燥器：配备高效空气干燥系统，如冷干机，确保空气干燥，无水分。
- 过滤器检查：定期检查氮气排出过滤器，确保无杂质积累。
- 定期检查分子筛磨损：定期检查分子筛的磨损程度，及时补充或更换分子筛。
- 注意分子筛的使用环境：确保空气中的水分和油分含量符合规定，避免分子筛污染。
- 定期校验电磁阀和调节阀：确保其动作灵敏且无泄漏。
- 定期清洁和更换：对电磁阀和调节阀进行清洁，确保无杂质堵塞，必要时进行更换。
4. 总结
要确保氮气纯度达标，除了要选择质量过硬的设备外，还需要在日常使用中做好细节管理，如确保空气质量、定期检查分子筛、及时更换老化部件等。MINNUO作为专业的气体设备生产商，拥有经验丰富的工程师团队，欢迎您前来咨询！
