溫州瑞氣空分設(shè)備有限公司于1979年開始從事變壓吸附制氮設(shè)備的開發(fā)、制造及應(yīng)用研究，20多年以來，已成為國內(nèi)常溫空分領(lǐng)域規(guī)模最大的設(shè)備制造商。產(chǎn)品遍布石油、化工、電子、磁材、玻璃、金屬熱處理、冶金、食品保鮮、醫(yī)藥、化肥、塑料、輪胎、煤炭、海運(yùn)、航天等行業(yè)，至今已推廣1000多套變壓吸附裝置和500多套其它裝置。瑞氣空分設(shè)備有限公司是專業(yè)從事氣體分離技術(shù)和提純技術(shù)研究、開發(fā)及應(yīng)用的企業(yè)。其主導(dǎo)產(chǎn)品有常溫空分制氮，常溫空分制氧，氣體純化等設(shè)備。
2000年，瑞氣研制成功變壓吸附制氮RV－L新型專利流程，并通過浙江省科委鑒定。該流程摒棄了業(yè)界普遍使用的上下等勢均壓，采用等勢均壓與不等勢均壓相結(jié)合的方式，即上部為等勢均壓而中下部為交叉不等勢均壓。如圖所示：它完全結(jié)合流程及分子篩的優(yōu)勢，能將氮?dú)饣厥章侍岣?.5～45%，產(chǎn)品氮?dú)獾募兌仍礁咂湫Ч矫黠@。當(dāng)?shù)獨(dú)饧兌葹?7%時，其氮?dú)饣厥章士商岣?.5%以上，而氮?dú)饧兌葹?9.999%時，則可提高45%以上，即生產(chǎn)59氮?dú)獾目盏瓤蛇_(dá)到7.1∶1，而以往國內(nèi)行業(yè)水平只能達(dá)到10.5∶1。
上世紀(jì)八十年代以來，國產(chǎn)變壓吸附制氮設(shè)備逐步取代了進(jìn)口PSA及深冷空分制氮的部分市場，瑞氣制氮設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域也有了很大的拓展，特別是在石化、化工、紡織行業(yè)的廣泛應(yīng)用。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，投資較大的項目在全國各地如雨后春筍般涌現(xiàn)，如橡膠、聚脂、紡織項目較為突出。它們一般要求配套設(shè)備生產(chǎn)周期短，而且用戶因為考慮到資金及市場等不可控因素，往往是分期投資，每一期項目用氣量不會很大，故不適合采用深冷制氮方式。此時中小型PSA制氮方式以它的投資成本低、交貨期短、設(shè)備操作維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)，成為大部分用戶的首選。
現(xiàn)將制氮系統(tǒng)設(shè)備在橡膠行業(yè)的典型應(yīng)用作簡單介紹：
橡膠輪胎硫化工藝中，以往均采用水蒸汽來給膠囊充壓，這大大降低了膠囊的使用壽命，國外一般采用99.99%純度的氮?dú)庾⑷肽z囊，有效提高了膠囊的使用次數(shù)。從用氣成本和膠囊成本綜合考慮，明顯優(yōu)于老的工藝方法。瑞氣制氮系統(tǒng)采用如圖所示流程，空氣壓縮機(jī)排出的壓縮空氣經(jīng)壓縮空氣凈化組件除油、除水、除塵后，進(jìn)入空氣儲罐，再由PSA制氮機(jī)將氮、氧分離，富氧氣體排放，富氮?dú)怏w存入工藝緩沖罐。在氮?dú)饧兓b置中，通過向低純氮?dú)庵屑尤氚狈纸猱a(chǎn)生的氮?dú)浠旌蠚猓獨(dú)庵械难鯕馀c氨分解氣中的氫氣在催化劑作用下生成水從而除去氧氣，然后送入儲罐以備增壓。氮?dú)庠鰤簷C(jī)將高純氮?dú)鈴?.55MPa升壓到3.3MPa，高壓氮?dú)饨?jīng)電動調(diào)節(jié)閥減壓至用戶所需用氣壓力，隨后進(jìn)入工藝生產(chǎn)線。如PSA制氮系統(tǒng)發(fā)生故障或定期檢修，則由備用液氮系統(tǒng)向生產(chǎn)線供氣，確保生產(chǎn)供氣連續(xù)。因為在橡膠輪胎的硫化工藝中，氮?dú)饨?jīng)使用后主要是攜帶了部分水蒸汽、粉塵，且壓力有了明顯降低、溫度有明顯的提高，如將其回收處理后再使用，不僅可以節(jié)約大量成本，而且能解決排放污染問題。本系統(tǒng)采用了對廢氣進(jìn)行回收處理，它首先將廢氣通入水冷卻器降溫，再經(jīng)凈化干燥裝置除水、除塵，送入儲氣罐重新升壓后并入主供氣管線使用。本系統(tǒng)高純氮?dú)庥蒔SA制氮加氮?dú)饧兓频茫缬脩粼趯?shí)際生產(chǎn)過程中因生產(chǎn)任務(wù)變化而用氣量減少到一半時，PSA制氮機(jī)的產(chǎn)氮純度便可滿足工藝要求，此時可以將氨分裝置和氮?dú)饧兓b置停機(jī)，如上圖虛線所示將PSA制氮機(jī)的產(chǎn)品氣直接送入增壓機(jī)前的低壓氮?dú)鈨蕖＿@樣，可以有效降低使用成本，而且簡化操作難度。
為使上述系統(tǒng)操作、控制方便，人機(jī)界面更加友好，系統(tǒng)將設(shè)備運(yùn)行參數(shù)各閥門動作裝態(tài)，產(chǎn)品氣的流量、露點(diǎn)、壓力、純度以及各檢測點(diǎn)的檢測信號，經(jīng)PLC受集處理后送入中央控制室，在觸摸屏上直觀顯示，用戶無需到設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場便可對設(shè)備狀況一目了然，并可查看設(shè)備運(yùn)行記錄、變化曲線圖及故障記錄。
本文只簡單介紹PSA制氮機(jī)及氮?dú)饧兓O(shè)備在橡膠行業(yè)里的典型應(yīng)用。目前，很多橡膠輪胎氮?dú)庠O(shè)備用戶由于考慮到綜合成本，已將氮?dú)獾募兌日{(diào)整為99.99%或以下，我司充分適應(yīng)用戶這一需求變化，將制氮方式調(diào)整為PSA一步法完成，無需配置供氫裝置。大大降低了設(shè)備的操作難度，并提升了自動化程度和安全系數(shù)。瑞氣公司通過技術(shù)、制造、應(yīng)用水平的不斷提高，將為用戶提供更加穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品和服務(wù)。
