PSA制氮裝置作為一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的氣體分離設(shè)備，其氮氣純度直接影響到生產(chǎn)過程的安全性和產(chǎn)品質(zhì)量。然而，在實際應(yīng)用中，有時會遇到氮氣純度不達標的問題。本文將深入探討導(dǎo)致這一問題的可能原因，并提供相應(yīng)的故障排查和解決方法。
 

　　一、核心故障原因分析
 

　　1.壓縮空氣預(yù)處理失效：當(dāng)出現(xiàn)油水雜質(zhì)污染分子篩的情況時，主要是由于前置過濾器濾芯發(fā)生堵塞或者失效，使得油、水以及塵埃等物質(zhì)進入吸附塔內(nèi)部，進而毒化碳分子篩，致使其微孔被堵塞，造成氮氣純度下降。另外，若冷干機出現(xiàn)故障或者環(huán)境溫度過高，會使空氣中的含水量超標，水分在分子篩表面凝結(jié)后會形成板結(jié)，嚴重影響氧氣的吸附效率。
 

　　2.碳分子篩性能衰退：一方面，長時間使用的碳分子篩可能會因疲勞而粉化，這通常是因為吸附壓力頻繁波動或者氣流沖擊所導(dǎo)致。一旦粉化，就會引發(fā)吸附塔阻力上升，甚至出現(xiàn)漏氧的現(xiàn)象。另一方面，如果進氣中含有油分或者酸性氣體，會導(dǎo)致碳分子篩發(fā)生中毒現(xiàn)象，此時需要對其進行再生處理或者直接更換。
 

　　3.閥門與控制系統(tǒng)異常：氣動閥如果出現(xiàn)泄漏，可能是由于密封圈老化或者閥芯磨損，這種情況會使部分未經(jīng)處理的空氣混入產(chǎn)品氣中，從而降低氮氣的純度。同時，均壓步驟的時間設(shè)置錯誤也會產(chǎn)生不良后果，比如均壓時間過短會導(dǎo)致床層內(nèi)的氣體未達到平衡狀態(tài)，而過長則會使吸附劑提前發(fā)生解吸。此外，在線純度儀若發(fā)生漂移且未及時進行校準，就可能會出現(xiàn)誤判的情況，因此建議每季度對儀器進行一次標定。
 

　　4.工藝參數(shù)偏離：當(dāng)進氣壓力不足時，空壓機的輸出壓力過低或者管路存在泄漏點，會使吸附塔內(nèi)的壓力無法達到設(shè)計要求，進而影響氮氣的產(chǎn)量和純度。而排氣背壓過高也是一個不容忽視的問題，例如消音器發(fā)生堵塞等情況，會阻礙解吸氣體的順利排放，導(dǎo)致吸附劑無法有效地解吸。
 

　　二、系統(tǒng)性排查流程
 

　　1.初步診斷：首先查看歷史數(shù)據(jù)記錄，對比近期的純度、流量以及壓力數(shù)據(jù)，判斷是否存在突發(fā)性的波動。接著使用便攜式露點儀檢測成品氣的露點，以此來間接評估含氧量是否超標。還可以通過肥皂水檢漏法檢查所有法蘭接口和閥門填料函，確認是否存在泄漏情況。
 

　　2.關(guān)鍵部件檢測：對于碳分子篩，要打開人孔進行檢查，觀察是否有板結(jié)或者粉化的現(xiàn)象，必要時可取樣測試其吸附容量。針對閥門組，要進行動作測試，重點檢查切換速度以及關(guān)閉時的密封性，并定期更換執(zhí)行機構(gòu)的潤滑脂。傳感器方面，要用標準氣樣對氧電池進行校驗，清理分析儀內(nèi)部的積塵。
 

　　3.動態(tài)測試調(diào)整：手動模式下分段驗證各階段的時長，參照廠家推薦的曲線優(yōu)化吸附/解吸周期。模擬滿負荷運行工況，監(jiān)測吸附塔的壓差變化，以此判斷分子篩填充是否緊密。逐步提升負荷量，繪制純度隨進氣量變化的曲線，確定最佳的工作區(qū)間。
 

　　總之，面對PSA制氮裝置氮氣純度不達標的挑戰(zhàn)，通過對上述常見原因的深入理解和系統(tǒng)化的排查方法的應(yīng)用，可以有效識別并解決問題根源。