1、壓縮空氣、氮氣生產基本知識壓縮空氣、氮氣生產基本知識第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2 倍達工廠壓縮空氣主要生產設備：倍達工廠壓縮空氣主要生產設備： 1、微油螺桿空氣壓縮機、微油螺桿空氣壓縮機 2、貯氣罐、貯氣罐 3、除油器或精密過濾器、除油器或精密過濾器 4、冷凍式干燥器或吸附式干燥器、冷凍式干燥器或吸附式干燥器第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1一、微油螺桿空氣壓縮機一、微油螺桿空氣壓縮機 微油螺桿空氣壓縮機主要生產微油螺桿空氣壓縮機主要生產0.6Mpa（實際值）的（實際值）的壓縮空氣，并通過油分離器初步分離油，通過空氣冷卻壓縮空氣

2、，并通過油分離器初步分離油，通過空氣冷卻器和排水閥初步分離水和油蒸汽，通過空氣過濾器初步器和排水閥初步分離水和油蒸汽，通過空氣過濾器初步過濾空氣中微小塵埃。主要組成部分：過濾空氣中微小塵埃。主要組成部分： 主機主機 / / 電機系統電機系統 冷卻冷卻 / / 分離系統分離系統 氣路氣路 / / 調節系統調節系統 控制控制 / / 電器系統電器系統 保護系統保護系統第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1系統原理圖（以風冷機組為例，黃線為空氣，綠線系統原理圖（以風冷機組為例，黃線為空氣，綠線為空氣和油混合氣，紅線為油）為空氣和油混合氣，紅線為油）油冷卻器油冷卻器后冷后冷卻器卻器油分離器油分離器主

3、機主機-電機系統電機系統空氣過濾器空氣過濾器油過濾器油過濾器疏水器疏水器回油管回油管第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產11 1、主機與電機系統、主機與電機系統第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1主機主機第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1吸氣階段（為陰、陽轉子剖面，黃色為吸吸氣階段（為陰、陽轉子剖面，黃色為吸入的空氣）入的空氣）第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1壓縮階段（為陰、陽轉子剖面，黃色為正壓縮階段（為陰、陽轉子剖面，黃色為正壓縮的空氣）壓縮的空氣）第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1排氣階段（為陰、陽轉子剖面，紅色為排排氣階

4、段（為陰、陽轉子剖面，紅色為排出的壓縮空氣）出的壓縮空氣）第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1空氣壓縮機關鍵參數：空氣壓縮機關鍵參數： 1 1、 額定容積流量（銘牌流量）：在一定的排氣壓力下，額定容積流量（銘牌流量）：在一定的排氣壓力下，空壓機在單位時間內排出的氣體容積折算到進氣狀態空壓機在單位時間內排出的氣體容積折算到進氣狀態（大氣溫度（大氣溫度00，壓力，壓力1 1* *10105 5papa）下的容積值。）下的容積值。 一般實際進氣狀態不是大氣溫度一般實際進氣狀態不是大氣溫度00，壓力，壓力1 1* *10105 5papa，此時需要將實測出流量折算到大氣溫度此時需要將實測出流量折算

5、到大氣溫度00，壓力，壓力1 1* *10105 5papa，因此實際流量是隨著大氣溫度變化的（一年，因此實際流量是隨著大氣溫度變化的（一年四季不同），不是一個恒定值。四季不同），不是一個恒定值。2 2、壓力比（又稱壓縮比）：、壓力比（又稱壓縮比）：要求取絕對壓力要求取絕對壓力 壓縮機的末級排氣壓力（設計排氣壓力）與第一級壓縮機的末級排氣壓力（設計排氣壓力）與第一級進氣壓力（設計進氣壓力）之比。進氣壓力（設計進氣壓力）之比。3 3、排氣壓力：、排氣壓力： 壓縮機的實際排氣壓力并非定值，它不是由壓縮壓縮機的實際排氣壓力并非定值，它不是由壓縮機自身決定的，在設計排氣壓力范圍內，實際排氣壓機自身決定

6、的，在設計排氣壓力范圍內，實際排氣壓力的高低是由用氣管網決定的。力的高低是由用氣管網決定的。第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1 當壓縮機實際氣量當壓縮機實際氣量大大于用戶氣量時，空壓機于用戶氣量時，空壓機減減載運行，載運行，排氣壓力為設計排氣壓力，實際流量排氣壓力為設計排氣壓力，實際流量小小于設計流量；于設計流量； 當壓縮機實際氣量當壓縮機實際氣量等等于用戶氣量時，空壓機于用戶氣量時，空壓機滿滿載運行，載運行，排氣壓力為設計排氣壓力，實際流量排氣壓力為設計排氣壓力，實際流量等等于設計流量；于設計流量； 當壓縮機實際氣量當壓縮機實際氣量小小于用戶氣量

7、時，空壓機于用戶氣量時，空壓機滿滿載運行，載運行，排氣壓力排氣壓力小小于設計排氣壓力，實際流量于設計排氣壓力，實際流量等等于設計流量；于設計流量；4 4、排氣溫度：、排氣溫度： 微油螺桿空壓機的壓縮比為一般為微油螺桿空壓機的壓縮比為一般為7:17:1或或8:18:1，排氣溫，排氣溫度應為度應為250270 250270 ，但由于潤滑油起冷卻作用，排氣溫度，但由于潤滑油起冷卻作用，排氣溫度只比環境溫度高只比環境溫度高3238 .3238 . 過高的排氣溫度將使潤滑油提前劣化，影響空壓機使過高的排氣溫度將使潤滑油提前劣化，影響空壓機使用壽命；另外過高的排氣溫度將使潤滑油分解產生積碳，用壽命；另外過

8、高的排氣溫度將使潤滑油分解產生積碳，堵塞油路，油濾器芯更換頻繁，使電磁閥卡死，使油冷翅堵塞油路，油濾器芯更換頻繁，使電磁閥卡死，使油冷翅片堵塞（冷卻效果下降）片堵塞（冷卻效果下降）第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1 5 5、排氣含油量、排氣含油量 壓縮機中潤滑油的作用：壓縮機中潤滑油的作用： A A、冷卻作用。對壓縮機螺桿、壓縮氣冷卻，使排氣、冷卻作用。對壓縮機螺桿、壓縮氣冷卻，使排氣溫度低于溫度低于100 100 。 B B、潤滑作用。對螺桿、軸承進行潤滑，降低轉動件、潤滑作用。對螺桿、軸承進行潤滑，降低轉動件磨損，降低摩擦面的能量消耗。磨損，降低摩擦面的能量消耗。 C C、密封作用。

9、對螺桿間隙密封，減少高壓氣從排氣、密封作用。對螺桿間隙密封，減少高壓氣從排氣端向吸氣端泄漏，提高壓縮機工作效率。端向吸氣端泄漏，提高壓縮機工作效率。 壓縮機壓縮過程產生大量熱量，形成高溫排氣，在壓縮機壓縮過程產生大量熱量，形成高溫排氣，在高溫環境下潤滑油的粘度下降，產生大量的油霧和油蒸高溫環境下潤滑油的粘度下降，產生大量的油霧和油蒸汽，并隨壓縮空氣排出。汽，并隨壓縮空氣排出。 壓縮機的排氣含油均為劣質廢油和易燃易爆的油蒸壓縮機的排氣含油均為劣質廢油和易燃易爆的油蒸汽，甚至含有焦油、碳粒，匯集到管道、儲罐中有爆炸汽，甚至含有焦油、碳粒，匯集到管道、儲罐中有爆炸危險。危險。2 2、冷卻冷卻 / /

10、 分離水系統分離水系統水冷水冷 - 串聯流動串聯流動 ( 最高至最高至 32 )后冷卻器后冷卻器INLET 水進水進OUTLET 水出水出油冷卻器油冷卻器空氣進空氣進 空氣出空氣出第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1水冷水冷 - 并聯流動并聯流動 (高于高于32 )AFTERCOOLER 后冷卻器后冷卻器OILCOOLER油冷卻器油冷卻器INLET 水進水進OUTLET 水出水出空氣進空氣進空氣出空氣出第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1后冷卻器（后冷卻器（空氣冷卻器）：空氣冷卻器）： 壓縮機排氣溫度壓縮機排氣溫度7090 7090 ，而后處理要求進氣溫，而后處理要求進氣溫度度3540

11、 3540 ，必須通過，必須通過后冷卻器（后冷卻器（空氣冷卻器）空氣冷卻器）將排氣降溫到將排氣降溫到40 40 ，并將出口空氣中，并將出口空氣中60%60%以上的以上的水分和油分攔截下來，通過疏水器和貯氣罐排污水分和油分攔截下來，通過疏水器和貯氣罐排污閥排出。分水冷式和風冷式兩種。閥排出。分水冷式和風冷式兩種。日常檢查維護：日常檢查維護： 檢查后冷卻器后排氣溫度，發現排氣溫度高，需檢查后冷卻器后排氣溫度，發現排氣溫度高，需要：要：開大循環水閥門，提高循環水流量開大循環水閥門，提高循環水流量, ,降低溫度降低溫度 拆檢換熱器，清洗換熱器銅管；拆檢換熱器，清洗換熱器銅管； 第一講第一講 壓縮空氣生

12、產壓縮空氣生產1疏水器疏水器: 將后冷卻器冷卻后壓縮空氣中產生的凝水及時排將后冷卻器冷卻后壓縮空氣中產生的凝水及時排出（否則冷卻出來的凝水又隨空氣帶走，起不到出（否則冷卻出來的凝水又隨空氣帶走，起不到除水作用）除水作用） 降低用戶管道中的含水量降低用戶管道中的含水量日常檢查維護：日常檢查維護： 每每2小時檢查疏水器排水情況，要求：小時檢查疏水器排水情況，要求：有水排出為正常；有水排出為正常； 無水排出時有微量氣排出為正常；無水排出時有微量氣排出為正常； 無水無氣排出時為異常堵塞，需拆檢疏水器和管道無水無氣排出時為異常堵塞，需拆檢疏水器和管道第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1油過濾器油過濾

13、器: 5 微米（微米（m m）等級等級 保護主機軸承保護主機軸承 保持進壓縮機潤滑油干凈保持進壓縮機潤滑油干凈日常檢查維護：日常檢查維護：每每23小時檢查壓差指示裝置或顯示數據：小時檢查壓差指示裝置或顯示數據： 到更換值時及時更換新過濾器到更換值時及時更換新過濾器 更換不及時造成供油不足，將引起排氣更換不及時造成供油不足，將引起排氣溫度高，嚴重時燒毀壓縮機軸承溫度高，嚴重時燒毀壓縮機軸承3 3、過濾過濾 / / 分離油系統分離油系統第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1油分離器油分離器: 將潤滑油從壓縮空氣中分離出來將潤滑油從壓縮空氣中分離出來 確保潤滑油留在系統中確保潤滑油留在系統中 降低

14、用戶空氣管道中的含油量降低用戶空氣管道中的含油量 分離后含油量指標分離后含油量指標 8ppm （相當于相當于10mg/m3) 日常檢查維護：日常檢查維護：每每23小時檢查壓差指示裝置或顯示數據：小時檢查壓差指示裝置或顯示數據： 到更換值時及時更換新油分離器到更換值時及時更換新油分離器 更換不及時造成排氣壓力太高，將引起排氣更換不及時造成排氣壓力太高，將引起排氣溫度高，嚴重時油分離器芯壓扁或穿透失效（油被空溫度高，嚴重時油分離器芯壓扁或穿透失效（油被空氣大量帶走，油位下降）氣大量帶走，油位下降）第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1SCAVENGE回油管回油管第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣

15、生產1油過濾器和回油節流孔油過濾器和回油節流孔第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1日常檢查維護：日常檢查維護： 每月檢查回油過濾器和回油節流孔的堵塞情況，避免每月檢查回油過濾器和回油節流孔的堵塞情況，避免回油不暢，分離出來的油又被空氣帶走回油不暢，分離出來的油又被空氣帶走回油管作用回油管作用第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產14 4、過濾過濾空氣空氣系統系統空氣過濾器空氣過濾器: 3 微米（微米（m m）等級等級 初過濾空氣初過濾空氣 保持進壓縮機空氣干凈，避免污染油和對壓保持進壓縮機空氣干凈，避免污染油和對壓縮機的塵粒磨損縮機的塵粒磨損 日常檢查維護：日常檢查維護：每每23小時檢查壓

16、差指示裝置或顯示數據：小時檢查壓差指示裝置或顯示數據： 到更換值時及時更換新過濾器到更換值時及時更換新過濾器 更換不及時造成吸氣不足更換不及時造成吸氣不足第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1二、二、貯氣罐貯氣罐第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1n主要作用控制空壓機超負荷運行，減弱壓縮空氣壓力波動。n進一步分離空氣中的水分和油污日常檢查維護：日常檢查維護： 每每2小時檢查貯氣罐底部排水（油污）管的排水（油污）情況：小時檢查貯氣罐底部排水（油污）管的排水（油污）情況： 有水（油污）排出為正常；有水（油污）排出為正常； 無水（油污）排出時有微量氣排出為正常；無水（油污）排出時有微量氣排出為

17、正常； 無水（油污）無氣排出時為異常堵塞，需拆檢除油器和管道無水（油污）無氣排出時為異常堵塞，需拆檢除油器和管道三、三、除油器或精密過濾器除油器或精密過濾器 在壓縮空氣凈化流程中用得較多的分離器是高效除油在壓縮空氣凈化流程中用得較多的分離器是高效除油器。高效除油器一般集離心沉降（螺旋分離）、預過濾器。高效除油器一般集離心沉降（螺旋分離）、預過濾和凝聚式精過濾三級凈化為一體，能高效除水、除油、和凝聚式精過濾三級凈化為一體，能高效除水、除油、濾塵，使壓縮空氣的凈化工藝流程得以縮短，再經后處濾塵，使壓縮空氣的凈化工藝流程得以縮短，再經后處理的精密過濾器，其過濾精度可達理的精密過濾器，其過濾精度可達0

18、.1m0.1m，殘油含量可，殘油含量可小于小于0.1mg/m30.1mg/m3，使氣源凈化質量得到了可靠的保證。，使氣源凈化質量得到了可靠的保證。第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1日常檢查維護：日常檢查維護：每每2小時檢查除油器各排水（油污）管的排水（油污）情況，要求：小時檢查除油器各排水（油污）管的排水（油污）情況，要求： 有水（油污）排出為正常；有水（油污）排出為正常； 無水（油污）排出時有微量氣排出為正常；無水（油污）排出時有微量氣排出為正常； 無水（油污）無氣排出時為異常堵塞，需拆檢除油器和管道無水（油污）無氣排出時為異常堵塞，需拆檢除油器和管道三、三、除油器或精密過濾器除油器或

19、精密過濾器第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1四、四、 冷凍式干燥器或吸附式干燥器冷凍式干燥器或吸附式干燥器v干燥設備的分類 按干燥原理分為冷凍式干燥機、吸附式干燥機以及冷凍和吸附組合在一起的集裝式干燥機； 要求露點溫度2 以上時選以上時選冷凍式干燥機，要求露點溫度低于2 時選時選吸附式干燥機 冷凍式干燥機按冷卻方式分風冷型和水冷型兩種； 吸附式干燥機分無熱再生吸附式干燥機和微熱再生吸附式干燥機、有熱再生吸附式干燥機。 進氣壓力0.5Mpa以上時選無熱再生吸附式干燥機，進氣壓力低于0.3Mpa時只能選有熱再生吸附式干燥機第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮

20、空氣生產1 壓縮機 壓力表 氣水分離器 儲液器 蒸發器 冷凝器 節流閥 自動排水器 壓縮空氣進口熱氣旁通閥 高低壓保護開關 干燥過濾器 干燥空氣出口 預冷回熱器1 1、冷凍式干燥機系統流程圖、冷凍式干燥機系統流程圖 第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1冷凍式干燥器工作原理冷凍式干燥器工作原理 壓縮空氣流入熱交換器與從蒸發器排出來的冷空氣壓縮空氣流入熱交換器與從蒸發器排出來的冷空氣進行熱交換，使進入蒸發器的壓縮空氣的溫度降低。進行熱交換，使進入蒸發器的壓縮空氣的溫度降低。降溫后的壓縮空氣流入蒸發器與制冷劑熱交換，壓縮降溫后的壓縮空氣流入蒸發器與制冷劑熱交換，壓縮空氣中的熱量被制冷劑帶走，壓縮

21、空氣迅速冷卻，潮濕空氣中的熱量被制冷劑帶走，壓縮空氣迅速冷卻，潮濕空氣中的水份達到飽和溫度迅速冷凝，冷凝后的水分經空氣中的水份達到飽和溫度迅速冷凝，冷凝后的水分經凝聚后形成水滴，經過獨特氣水分離器高速旋轉，水分凝聚后形成水滴，經過獨特氣水分離器高速旋轉，水分因離心力的作用與空氣分離，分離后水從自動排水閥處因離心力的作用與空氣分離，分離后水從自動排水閥處排出。經降溫后的空氣壓力露點最低可達排出。經降溫后的空氣壓力露點最低可達22。由于受。由于受0 0 冰點的限制，冷凍式干燥器的露點溫度均在冰點的限制，冷凍式干燥器的露點溫度均在0 0 以上以上，一般在，一般在210 210 。制備露點溫度在制備露

22、點溫度在0 0 以下的壓縮空氣必須采用吸附式以下的壓縮空氣必須采用吸附式干燥器。干燥器。第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1 降溫后的冷空氣流經空氣熱交換與入口的高溫熱空氣降溫后的冷空氣流經空氣熱交換與入口的高溫熱空氣進行熱交換，經熱交換的冷空氣因吸收了入口空氣的熱量進行熱交換，經熱交換的冷空氣因吸收了入口空氣的熱量提升了溫度，降低了相對濕度，確保出口空氣管路（送車提升了溫度，降低了相對濕度，確保出口空氣管路（送車間氣）不結露、無凝水。同時充分利用了出口空氣的冷源間氣）不結露、無凝水。同時充分利用了出口空氣的冷源對進口空氣預冷，減少了冷凍式干燥器的冷負荷，保證了對進口空氣預冷，減少了冷凍式

23、干燥器的冷負荷，保證了冷凍系統的冷凝效果，確保了機組出口空氣的質量。冷凍系統的冷凝效果，確保了機組出口空氣的質量。 冷干機的基本參數：冷干機的基本參數：1 1、額定處理氣量：折算到進氣狀態（大氣溫度、額定處理氣量：折算到進氣狀態（大氣溫度00，壓，壓力力1 1* *10105 5papa）下的流量。）下的流量。2 2、進氣溫度：進氣溫度高不但直接加重了冷干機的熱負、進氣溫度：進氣溫度高不但直接加重了冷干機的熱負荷，而且也增添了進氣中的水分含量。荷，而且也增添了進氣中的水分含量。3 3、工作壓力：進氣溫度一定情況下，壓力越低的空氣含、工作壓力：進氣溫度一定情況下，壓力越低的空氣含水量越大。水量越

24、大。冷干機在進氣壓力越高、溫度越低時干燥效果越好冷干機在進氣壓力越高、溫度越低時干燥效果越好第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1冷凍式干燥器（簡稱冷干機）進行空氣冷卻干燥的冷凍式干燥器（簡稱冷干機）進行空氣冷卻干燥的三大組成部分：三大組成部分：1 1、預冷器：空氣、預冷器：空氣-空氣換熱器。通過將進冷干機空氣換熱器。通過將進冷干機的濕熱空氣與出冷干機的干冷空氣換熱：的濕熱空氣與出冷干機的干冷空氣換熱：A A、減輕蒸、減輕蒸發器的熱負荷，提高熱利用效率，降低電耗；發器的熱負荷，提高熱利用效率，降低電耗；B B、提、提高供車間氣源的溫度，降低相對濕度，避免送氣過程高供車間氣源的溫度，降低相對濕

25、度，避免送氣過程中管內凝水、管外結露。中管內凝水、管外結露。2 2、蒸發器：是空氣冷卻干燥的關鍵部件。大多采、蒸發器：是空氣冷卻干燥的關鍵部件。大多采用水平放置的干式蒸發器，制冷劑走管程，壓縮空氣用水平放置的干式蒸發器，制冷劑走管程，壓縮空氣走殼程。走殼程。3 3、氣水分離器（含排水器）：安裝在蒸發器和預、氣水分離器（含排水器）：安裝在蒸發器和預冷器之間，經蒸發器冷卻后的濕空氣有凝水析出，如冷器之間，經蒸發器冷卻后的濕空氣有凝水析出，如不進行氣水分離，進入預冷器后，被進冷干機的濕熱不進行氣水分離，進入預冷器后，被進冷干機的濕熱空氣加熱部分凝水又二次蒸發返回空氣，提高了露點空氣加熱部分凝水又二次

26、蒸發返回空氣，提高了露點 第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1溫度，沒蒸發的水也隨著空氣帶到用戶去，起不到溫度，沒蒸發的水也隨著空氣帶到用戶去，起不到干燥作用。氣水分離器將蒸發器出來的凝水分離積聚干燥作用。氣水分離器將蒸發器出來的凝水分離積聚到分離器底部，通過自動排水器排出。到分離器底部，通過自動排水器排出。我們常用的自動排水器為電子時間控制式。我們常用的自動排水器為電子時間控制式。日常檢查維護：日常檢查維護：1、每、每2小時檢查冷干機自動排水器定時排水（油污）情況，要求：小時檢查冷干機自動排水器定時排水（油污）情況，要求： 定時有水（油污）排出為正常；定時有水（油污）排出為正常； 定時無

27、水（油污）排出時有微量氣排出為正常；定時無水（油污）排出時有微量氣排出為正常； 定時無水（油污）無氣排出時為異常堵塞，需拆檢除油器和管道定時無水（油污）無氣排出時為異常堵塞，需拆檢除油器和管道2、檢查進氣溫度和壓力：進氣溫度越低，干燥效果越好。可以通過、檢查進氣溫度和壓力：進氣溫度越低，干燥效果越好。可以通過降低氣源機出口溫度來提高冷干機的干燥效果。降低氣源機出口溫度來提高冷干機的干燥效果。第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產12 2、吸附式干燥機系統流程圖、吸附式干燥機系統流程圖 2、梭閥 3、再生風量調節閥 5、切換閥（氣動閥或電磁閥）6、消音器第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1

28、工作原理工作原理 無熱（微熱）再生吸附式壓縮空氣干燥機是利用干燥劑無熱（微熱）再生吸附式壓縮空氣干燥機是利用干燥劑材料本身所特有的微孔，根據毛細作用吸附空氣中的水分材料本身所特有的微孔，根據毛細作用吸附空氣中的水分子，同時根據卸壓脫附和吸附余熱升溫（或采用微加熱）來子，同時根據卸壓脫附和吸附余熱升溫（或采用微加熱）來脫去所吸附的水份。設備一般制成雙筒形式，在程序控制的脫去所吸附的水份。設備一般制成雙筒形式，在程序控制的控制下，兩筒交替工作，一筒吸附水分，另一筒解吸再生，控制下，兩筒交替工作，一筒吸附水分，另一筒解吸再生，連續循環地工作。連續循環地工作。常用吸附劑：活性氧化鋁（常用吸附劑：活性氧

29、化鋁（AlAl2 2O O3 3 H H2 20)0) 分子篩分子篩 硅膠（硅膠（SiOSiO2 2 H H2 20)0) 吸附干燥露點溫度可達吸附干燥露點溫度可達-40 -40 以下以下 硅膠（硅膠（SiOSiO2 2 H H2 20)0)因強度低，易破裂，使用的不多。因強度低，易破裂，使用的不多。第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1活性氧化鋁不易破碎、強度大，一般首選為活性氧化鋁。活性氧化鋁不易破碎、強度大，一般首選為活性氧化鋁。對要求露點溫度低于對要求露點溫度低于-60 -60 的，只能使用分子篩。的，只能使用分子篩。吸附劑的基本要求：吸附劑的基本要求：1 1、比表面積大。吸附劑顆粒

30、內部有發達的網格結構的微孔、比表面積大。吸附劑顆粒內部有發達的網格結構的微孔通道，提高吸附的表面積。可減少吸附劑填充量。通道，提高吸附的表面積。可減少吸附劑填充量。2 2、吸附力小。易脫附，且脫附后被吸附物殘留少。、吸附力小。易脫附，且脫附后被吸附物殘留少。3 3、與吸附物之間無相互破壞作用。一是吸附劑本身無變化、與吸附物之間無相互破壞作用。一是吸附劑本身無變化（強度不降低、微孔不堵塞、顆粒不解體）、二是不與被（強度不降低、微孔不堵塞、顆粒不解體）、二是不與被吸附物不發生化學反應。吸附物不發生化學反應。4 4、耐壓耐磨，能再生和多次使用、耐壓耐磨，能再生和多次使用5 5、動態吸附量大。活性氧化

31、鋁、動態吸附量大。活性氧化鋁4%6%4%6%，分子篩，分子篩8%15%8%15%。我們現用的為我們現用的為3A3A分子篩，型號分子篩，型號HBZY-3AHBZY-3A，填充量，填充量480kg/480kg/臺。臺。 第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1 吸附吸附: :發生在氣體發生在氣體- -固體界面上，當氣體分子運動到固體表固體界面上，當氣體分子運動到固體表面時，由于分子間的作用力，氣體分子被暫時滯留在固體面時，由于分子間的作用力，氣體分子被暫時滯留在固體表面或間隙內，造成固體表面或間隙內氣體濃度大。固體表面或間隙內，造成固體表面或間隙內氣體濃度大。固體表面與氣體分子間作用力分為物理吸附

32、和化學吸附。表面與氣體分子間作用力分為物理吸附和化學吸附。 物理吸附主要靠范德華力起作用，吸引力較小，被物理吸附主要靠范德華力起作用，吸引力較小，被吸附的氣體分子易從固體表面脫附。因此物理吸附一般是吸附的氣體分子易從固體表面脫附。因此物理吸附一般是雙向的，可脫附的。我們的吸附式干燥器、制氮機均是物雙向的，可脫附的。我們的吸附式干燥器、制氮機均是物理吸附。理吸附。 吸附過程是自發進行的，而脫附不能自發進行，需要吸附過程是自發進行的，而脫附不能自發進行，需要外界能量的介入才能完成。變壓吸附中需要降壓、變溫吸外界能量的介入才能完成。變壓吸附中需要降壓、變溫吸附中需要升溫。附中需要升溫。 第一講第一講

33、 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1 影響吸附干燥器露點的因素：影響吸附干燥器露點的因素：1 1、吸附劑：活性氧化鋁和分子篩一般都能滿足生產要求，、吸附劑：活性氧化鋁和分子篩一般都能滿足生產要求，但首選活性氧化鋁，一是物理性能（強度、耐磨性等）好，但首選活性氧化鋁，一是物理性能（強度、耐磨性等）好，二是再生溫度低，再生能耗小。但要求露點溫度低于二是再生溫度低，再生能耗小。但要求露點溫度低于-60 -60 的，只能使用分子篩。的，只能使用分子篩。2 2、進氣壓力：進氣壓力小，氣流速度大，吸附劑與氣體接、進氣壓力：進氣壓力小，氣流速度大，吸附劑與氣體接觸時間短，吸附

34、不充分，露點溫度高。如接觸時間觸時間短，吸附不充分，露點溫度高。如接觸時間5.95s5.95s，露點溫度露點溫度-55 -55 ，但接觸時間，但接觸時間4.55s4.55s時，露點溫度時，露點溫度-40 .-40 . 進氣壓力越高，吸干機的干燥效果越好。進氣壓力越高，吸干機的干燥效果越好。3 3、進氣溫度：進氣溫度高，吸附劑的吸附量小。活性氧化、進氣溫度：進氣溫度高，吸附劑的吸附量小。活性氧化鋁在鋁在25 25 時的吸附能力比時的吸附能力比75 75 大大2323倍。倍。 進氣溫度越低，吸干機的干燥效果越好。進氣溫度越低，吸干機的干燥效果越好。第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產14 4、吸

35、附周期：一般來說，吸附周期越短，干燥效果越好。、吸附周期：一般來說，吸附周期越短，干燥效果越好。進氣溫度進氣溫度38 38 ，吸附周期為，吸附周期為1010分鐘時露點溫度為分鐘時露點溫度為-40 -40 ，當吸附周期為當吸附周期為4 4分鐘時露點溫度為分鐘時露點溫度為-73 .-73 .但吸附周期短，但吸附周期短，氣體損耗量將加大。氣體損耗量將加大。5 5、吸附劑劣化：使吸附劑劣化的原因：、吸附劑劣化：使吸附劑劣化的原因： A A、在交變壓力作用下，吸附劑顆粒粉化、顆粒內部微孔、在交變壓力作用下，吸附劑顆粒粉化、顆粒內部微孔被堵塞，使比表面積減少被堵塞，使比表面積減少 B B、受液態水浸蝕作用

36、粉化、受液態水浸蝕作用粉化 C C、受油類物質污染失去吸附活性、受油類物質污染失去吸附活性 D D、在高溫下長期加熱再生，吸附劑表面產生碳沉積、在高溫下長期加熱再生，吸附劑表面產生碳沉積 E E、化學反應使吸附劑晶體結構遭到破壞、化學反應使吸附劑晶體結構遭到破壞 第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1A、第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1B、第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1C、D、第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1 五、壓縮空氣生產流程 ：大氣 空氣過濾器 壓縮機 油分離器 后冷卻器 過濾塵埃 分離油 降溫排水、由 冷凍式干燥器 貯

37、氣罐 除水（油）器 吸附式干燥器 吸附水蒸汽分離水分離油、水降溫排水第一講第一講 壓縮空氣生產壓縮空氣生產1第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2 空氣的組成 地面的大氣是多種氣體的混合物，其中：氮氮78%、氧氧21%、氬0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%，此外還有其他惰性氣體、臭氧、水氣和塵埃等。由于環境污染，目前空氣還含有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有毒氣體。第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2氮氣性質 氮氣是空氣的主要成分，在室溫和大氣壓力下是無色、無味、無毒和不可燃的氣體，沸點為-195.8，含量78.09%，其化學性質不活潑，屬于惰性氣體。制藥企

38、業氮氣主要用途 做工藝保護氣 作為物料輸送的動力（防爆） 車間設備的打壓、吹掃（防爆） 三合一壓濾機壓濾。第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2生產現場制氮 現場制氮是指用戶自購制氮設備制取氮氣 目前國內外工業規模制氮有三類： 深冷空分制氮、變壓吸附制氮和膜分離制氮。 深冷空分制氮是一種傳統的制氮方法，已有九十余年的歷史。它是以空氣為原料，經過壓縮、凈化，再利用冷凍降溫使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點不同(在1大氣壓下，前者的沸點為-183，后者的為-196)，通過液空的精餾，使它們分離來獲得氮氣第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2

39、膜分離制氮是八十年代國外迅速發展的又一種新型制氮技術，在國內推廣應用是最近幾年的事。膜分離制氮的基本原理是以空氣為原料，在一定壓力條件下，利用氧和氮等不同性質的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2 變壓吸附制氮是以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法。此法是七十年代迅速發展起來的一種新的制氮技術，目前制氮技術非常成熟。變壓吸附制氮PSA（Pressure Swing Adsorption） 第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2 氧、氮兩種氣體分子在分子篩表面上

40、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。一段時間后，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。變壓吸附原理第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2變壓吸附原理第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2 由左邊的吸附曲線可以看出，吸附壓力的增加，可使O2、N2的吸

41、附量同時增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些（最佳吸附壓力為0.70.9Mpa）。從右邊的吸附動力學曲線可看出，在10 min內，O2的吸附速度（曲線陡）在短時間內大大超過N2的吸附速度，O2的吸附量在短時間內大大超過N2的吸附量（約是9倍）；超過10 min ，O2的吸附速度變慢（曲線變緩），而N2的吸附速度保持不變。一般為保證分離純度和產氣效率，綜合選定最佳吸附時間為12min。 從吸附曲線也可看出，當吸附壓力下降時，可使O2、N2的吸附量同時減少（接近0），從而將碳分子篩中吸附的O2釋放出來，完成解吸再生的過程，為下一次吸附做好準備。 第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2N

42、N2 2N N2 2供應供應第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2 優點： 與傳統制氮法相比，它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快(1530分鐘)、能耗低，產品純度可在較大范圍內根據用戶需要進行調節，操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較從強等特點，故在2000Nm3h以下制氮設備中頗具競爭力，越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎，PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的首選方法。 國內外同行目前一般用PSA制氮技術可制取9999的純氮，純度更高從PSA制氮技術上是可能的，但制作成本太高，所以用非低溫制氮技術制取高純氮還必須加后級純化裝置。 第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產

43、2制氮氣流程：（以A吸附塔工作、B吸附塔再生為例）空氣凈化系統 氣源氣 (過濾器FC級、FT級、FA級、FH級) 氣動閥F1 開 消音器排空 B吸附塔再生 氣動閥F4、F3、F7關氮氣分析儀 氮氣儲罐1 A吸附塔工作 氣動閥F2、F5、 F6、 F8開 不合格 氣動閥F9開、氣動閥F10關，排空 合格 氣動閥F9關、氣動閥F10開 調壓、調流量閥 氮氣儲罐2 第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2進氣過濾器：四級過濾，過濾濾除空氣中水、油、塵粒等吸收塔：由雙塔組成，一塔吸附，一塔解吸。實現連續供氣，內部填充碳分子篩，主要吸收空氣中氧氣，供應95%氮氣。氮氣儲罐：儲存氮氣，穩壓作用。

44、變壓吸附制氮主要設備第二講第二講 變壓吸附氮氣生產變壓吸附氮氣生產2 四級過濾器：濾除氣源氣中夾帶的潤滑油、雜質、水分，提高吸附塔內碳分子篩的壽命和吸附效果。微量油吸附到吸附劑上會引起吸附劑中毒、失效。FC級離心式油水分離器：完全過濾3及更大的固態離子，去除99%的水分，40%的油霧。進口氣體中水蒸汽允許達25000ppm。當壓差超過0.07Mpa時需換濾芯。FT級主管路過濾器：完全過濾1及更大的固態離子，去除100%的水分，70%的油霧。進口氣體中水蒸汽允許達2000ppm。當壓差超過0.07Mpa時需換濾芯。FA級微油霧過濾器：完全過濾0.01及更大的固態離子，去除99.999%的油霧。當壓差超過0.07Mpa時需換濾芯。FH級微油霧過濾器：精密的活性炭過濾器，殘油率達0.003ppm。完全過濾0.01及更大的固態離子，去除99.999%的油霧。當壓差超過0.0