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碳分子篩粉化的原因分析：

變壓吸附（PSA）制氮機工作流程：

中壓吸附：由于碳分子篩表面的微孔大小與氧分子直徑大小相差無幾，在中壓情況下，碳分子篩會選擇吸附壓縮空氣中的氧氣，對氮氣不吸附，故氮氣由吸附塔頂部流出，從而實現(xiàn)產氮。

常壓再生：在迅速放空情況下，碳分子篩會釋放所吸附的氧氣，使分子篩得到再生，以便下一次使用。

兩塔均壓：一吸附塔工作結束后，在兩秒（時間可設定）內，工作結束塔的氣體向準備工作的吸附塔吹氣，這樣減少升壓時間，同時壓力變化較從大氣壓升至工作壓力小，減少分子篩沖刷，增加產氣量。

反吹沖洗：工作塔會由少量氮氣對放空塔進行沖洗，將分子篩中沒有放空的余氧趕掉，是再生塔的分子篩再生更充分。 氮氣升壓：利用氮氣緩沖罐的純氣對吸附塔進行升壓，提高產氣率，提高氣體純度，實現(xiàn)開機以后快速達到指定純度。

變壓吸附裝置最讓人頭疼的問題就是碳分子篩的粉化問題,尤其是稍微大一點的制氮設備。

分析認為，造成碳分子篩粉化的原因主要存在以下幾個方面：

1、空壓機排氣壓力過高

制氮機前端的螺桿式空氣壓縮機，排氣壓力通常是7-8Bar,壓縮空氣進入制氮機，經過變壓吸附后，排出的氮氣出口壓力通常為5-6Bar；有些客戶為了得到高壓氮氣，設置前端螺桿空氣壓縮機的排氣壓力大于9Bar, 當氣流進入吸附塔時氣流壓力過大，對碳分子篩產生的沖擊也大，容易將吸附劑擊碎產生粉化。同時，進氣壓力超過了碳分子篩的上限，導致通用碳分子篩的整體所受沖擊力及顆粒之間相對摩擦力增大，造成粉化。

解決辦法：降低空壓機出口壓力，減少碳分子篩顆粒受力強度。選擇合理的床層安插，如安插惰性氧化鋁層、活性氧化鋁層后再安插分子篩層，既可以合理分派氣流，避免沖擊，又可以到達凈化的目標；

2、制氮機吸附罐設計方面的問題

有些制造廠家，一直沿用較早的生產制氮設備的設計圖紙。以前設計的吸附塔高徑比為2.1，對于一些小型的制氮裝置來說，高徑比大是有益于提高產品的純度及回收率，而且不存在裝填吸附劑困難這一問題。但是稍微大一些的制氮設備，吸附塔高度越高，分子篩的空隙率也越大，壓緊的難度也增大，造成了吸附劑的松動，加劇了吸附劑在運動過程中的磨損；這是不可避免的物理現(xiàn)象。

解決辦法：將吸附塔的高徑比改為1.5，這樣加料時可以加的更加緊湊，以后的裝置都采用類似的高徑比，經過我們的客戶實踐證明，這個高徑比是比較合適的。

3. 進吸附塔的原料氣帶水

一般采用的是活性炭吸附器作為原料預處理器，以除去原料氣中的水分，但是在設計時考慮不周，設計容量太小，造成進吸附塔的原料氣帶水。吸附劑吸水后，抗壓強度大幅下降，當受氣流沖擊后吸附劑之間相互撞擊，造成吸附劑的大量破碎粉化。

改進方法：由于水分對吸附劑的粉化影響很大，吸取以往的經驗教訓，在以后的系統(tǒng)配置上，不但活性炭儲罐容量加大，而且在壓縮空氣的預處理中增加微熱再生，是活性炭一直保持活性，保證進入吸附塔的氣源含水量不高于規(guī)定值，從而保證吸附劑的正常工作。

4.吸附器的氣流分布器

一般的氣流分布器沿用了原來的蓮花狀氣流分布器，實踐證明，這種結構的氣流分布器效果還是不錯的，但缺點是部分氣流會直接沖擊碳分子篩，會加劇吸附劑的粉化情況。同時，進氣管采用直管中間進氣，氣流沖擊大，也是加劇碳分子篩粉化的一個原因。

5. 吸附器的篩板

裝置容量增大后，在設計時考慮了篩板的強度加強，但是在安裝的水平度和篩板周圍的開孔處理上沒有特殊要求，篩板的水平度不好和上下篩板的密封性不好會對椰墊的壓緊效果產生影響。

改進方法：在篩板的設計中，要考慮篩板強度的加強，直徑加大后強度要重點考慮，另外在篩板安裝時要嚴格控制水平度，并且篩板邊圍不允許開孔。篩板制作不允許拼接要用整塊板制作。

6.裝填盡量夯實 或多或少，在我們更換裝填碳分子篩后，裝置運行一段時間后吸附劑就會下沉，造成在吸附塔上部有部分空間存在，使得吸附劑在此空間內隨氣流來回運動，使吸附劑顆粒之間、吸附劑顆粒與出口鋼絲網(wǎng)之間發(fā)生碰撞，造成吸附劑粉化。

改進方法：在沿用以往加料裝置的基礎上，盡量合理裝填碳分子篩，使碳分子篩的間隙減小，保證裝填盡可能壓緊。