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深冷制氮的工艺流程和设备简介
1、深冷制氮的典型工艺流程:
整个流程由空气压缩及净化、空气分离、液氮汽化组成,见图-1。
⑴ 空气压缩及净化
空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机,压缩至所需压力,然后送入空气冷却器,降低空气温度。再进入空气干燥净化器,除去空气中的水份、二氧化碳、及其它碳氢化合物。
⑵ 空气分离:
净化后的空气进入空分塔中的主换热器,被返流气体(产品氮气、废气)冷却至饱和温度,送入精馏塔底部,在塔顶部得到氮气,液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发,同时冷凝由精馏塔送来的部分氮气,冷凝后的液氮一部分作为精馏塔的回流液,另一部分作为液氮产品出空分塔。
由冷凝蒸发器出来的废气经主换热器复热到约130K进膨胀机膨胀制冷为空分塔提供冷量,膨胀后的气体一部分作为分子筛的再生和吹冷用,然后经排入大气。
⑶ 液氮汽化
由空分塔出来的液氮进液氮贮槽贮存,当空分设备检修时,贮槽内的液氮进入汽化器被加热后,送入产品氮气管道。
深冷制氮可制取纯度≧99.999%的氮气。
空气压缩机:按工作原理,空气压缩机可分为容积式和速度式两大类。目前空气压缩机多采用往复活塞式空气压缩机、离心式空气压缩机和螺杆式空气压缩机。
空气冷却器:是用来降低进入空气干燥净化器和空分塔前压缩空气的温度,避免进塔温度大幅度波动,并可析出压缩空气中的大部分水分。通常采用氮水冷却器(由水冷却塔和空气冷却塔组成:水冷塔是用空分塔内出来的废气冷却循环水,空冷塔是用水冷塔出来的循环水冷却空气)、氟里昂空冷器。
制氮装置(也称制氮设备,制氮装置)工作内容
空气经制冷压缩机缩小,进到冷冻式干燥机开展低温干燥,以做到变压吸附的制氮对系统原料空气的规定。再历经过滤装置去除原料空气中的油和水,进到空气储罐,以减少压力起伏。经减压阀将工作压力调至额定值的压力,送至二台吸附器(内装碳分子筛),空气在这里获得分离出来,制取N2。原料空气进到在其中一台吸附器,产出率N2,另一台吸附器,则缓解压力解析再造。二台吸附器更替工作中,持续提供原料空气,持续产出率N2。
制氮设备(制氮装置也称制氮装置)是以缩小空气为原料,运用一种称为碳分子筛的吸收剂对氮、氧的可选择性吸咐,把空气中的氮提取。碳分子筛对氮、氧的分离出来功效主要是根据氮、氧原子在碳分子筛表层的外扩散速度不一样。
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