PSA 制氮装置纯度不达标？核心故障排查与解决方法

　　PSA制氮装置作为一种广泛应用于工业生产中的气体分离设备，其氮气纯度直接影响到生产过程的安全性和产品质量。然而，在实际应用中，有时会遇到氮气纯度不达标的问题。本文将深入探讨导致这一问题的可能原因，并提供相应的故障排查和解决方法。
 

　　一、核心故障原因分析
 

　　1.压缩空气预处理失效：当出现油水杂质污染分子筛的情况时，主要是由于前置过滤器滤芯发生堵塞或者失效，使得油、水以及尘埃等物质进入吸附塔内部，进而毒化碳分子筛，致使其微孔被堵塞，造成氮气纯度下降。另外，若冷干机出现故障或者环境温度过高，会使空气中的含水量超标，水分在分子筛表面凝结后会形成板结，严重影响氧气的吸附效率。
 

　　2.碳分子筛性能衰退：一方面，长时间使用的碳分子筛可能会因疲劳而粉化，这通常是因为吸附压力频繁波动或者气流冲击所导致。一旦粉化，就会引发吸附塔阻力上升，甚至出现漏氧的现象。另一方面，如果进气中含有油分或者酸性气体，会导致碳分子筛发生中毒现象，此时需要对其进行再生处理或者直接更换。
 

　　3.阀门与控制系统异常：气动阀如果出现泄漏，可能是由于密封圈老化或者阀芯磨损，这种情况会使部分未经处理的空气混入产品气中，从而降低氮气的纯度。同时，均压步骤的时间设置错误也会产生不良后果，比如均压时间过短会导致床层内的气体未达到平衡状态，而过长则会使吸附剂提前发生解吸。此外，在线纯度仪若发生漂移且未及时进行校准，就可能会出现误判的情况，因此建议每季度对仪器进行一次标定。
 

　　4.工艺参数偏离：当进气压力不足时，空压机的输出压力过低或者管路存在泄漏点，会使吸附塔内的压力无法达到设计要求，进而影响氮气的产量和纯度。而排气背压过高也是一个不容忽视的问题，例如消音器发生堵塞等情况，会阻碍解吸气体的顺利排放，导致吸附剂无法有效地解吸。
 

　　二、系统性排查流程
 

　　1.初步诊断：首先查看历史数据记录，对比近期的纯度、流量以及压力数据，判断是否存在突发性的波动。接着使用便携式露点仪检测成品气的露点，以此来间接评估含氧量是否超标。还可以通过肥皂水检漏法检查所有法兰接口和阀门填料函，确认是否存在泄漏情况。
 

　　2.关键部件检测：对于碳分子筛，要打开人孔进行检查，观察是否有板结或者粉化的现象，必要时可取样测试其吸附容量。针对阀门组，要进行动作测试，重点检查切换速度以及关闭时的密封性，并定期更换执行机构的润滑脂。传感器方面，要用标准气样对氧电池进行校验，清理分析仪内部的积尘。
 

　　3.动态测试调整：手动模式下分段验证各阶段的时长，参照厂家推荐的曲线优化吸附/解吸周期。模拟满负荷运行工况，监测吸附塔的压差变化，以此判断分子筛填充是否紧密。逐步提升负荷量，绘制纯度随进气量变化的曲线，确定最佳的工作区间。
 

　　总之，面对PSA制氮装置氮气纯度不达标的挑战，通过对上述常见原因的深入理解和系统化的排查方法的应用，可以有效识别并解决问题根源。