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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。
制氮膜膜分离制氮的原理
大气中空气基本上含有78%的氮和21%的氧。将普通干燥压缩空气过滤并通过技术上*的中空膜纤维束,其中通过选择性渗透将氮气与进料空气分离。水蒸汽和氧气安全地快速渗透到大气中,同时氮气在压力下排放到分配系统中。
压力,流速和膜尺寸/数量是影响氮生产的主要变量。通过节流来自膜束的出口来控制氮纯度(氧含量)。在给定的压力和膜尺寸下,增加氮气流量允许更多的氧气保留在气流中,降低氮气纯度。相反,减少氮气流增加纯度。对于特定的纯度,膜的较高空气压力产生较高的氮气流速。纯度从90%至99.9%的纯度范围是可能的。通过组合多个膜束,*数量的氮气纯度范围可用于满足实际上任何需要氮气的应用。
膜分离制氮设备组成
膜分离制氮设备可分成三个单元:压缩空气净化单元、膜分离单元、控制单元。
压缩空气净化单元主要由过滤器组、干燥机、加热器、微油吸附器、附属仪表等组成。
膜分离单元主要由中空纤维束膜组、程控阀门、附属仪表等组成。
控制单元主要由可编程序控制器、触摸屏、氮气分析仪、电磁阀、电控柜壳体等组成。
膜分离制氮设备标准的集成设计,安装快捷、操作简单,可通过增加模组轻松实现产品气增容。
依据国际性中国的剖析,碳分子筛行业展现下列发展趋向:,伴随着变压吸附的制氮设备的应用范畴不断扩大,对碳分子筛的要求持续提升,这将进一步推动行业发展趋势,将来两年,这一行业将从一个冷僻的行业越来越大家都知道。次之,伴随着运用深层的提升,对碳分子筛的产氮量、氮利用率、堆密度、抗拉强度等指标值的规定愈来愈高,进一步提高商品性能参数将是这一行业将来发展趋势的新趋势。
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