工業(yè)氮?dú)庾罴阎迫》桨甘鞘裁矗?/h1>
文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2023-04-07 10:50:00【大
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產(chǎn)品純度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求:工業(yè)用氮≥98.5%,純氮≥99.95%以下是一些主要的制氮方法:
1.膜分離工藝
膜分離法制氮的基本原理是以空氣為原料,在一定的壓力條件下,利用氧、氮等不同財(cái)產(chǎn)的氣體在膜中具有不同的滲透速率來(lái)分離氧、氮。
與其他制氮設(shè)備相比,它具有結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、體積更小、無(wú)切換閥、維護(hù)更少、產(chǎn)氣速度更快(≤3分鐘)、產(chǎn)能增加方便等優(yōu)點(diǎn)。特別適用于氮?dú)饧兌取?8%的中小型氮?dú)庀M(fèi)者,具有最佳的性價(jià)比。如果氮?dú)饧兌雀哂?8%,其價(jià)格比相同規(guī)格的PSA氮?dú)獍l(fā)生器高出15%以上。
2.深層冷空氣的分離方法
冷凍空氣分離是一種傳統(tǒng)的制氮工藝,已有近90年的歷史。它以空氣為原料,經(jīng)過(guò)壓縮、凈化,然后利用熱交換將空氣液化成液態(tài)空氣。液態(tài)空氣主要是液態(tài)氧和液態(tài)氮的混合物。利用液氧和液氮的不同沸點(diǎn)(在1個(gè)大氣壓下,液氧的沸點(diǎn)為-183℃,液氮的沸點(diǎn)為-196℃),將液態(tài)空氣整流分離得到氮?dú)狻?
低溫空分制氮設(shè)備復(fù)雜、占地面積大、基礎(chǔ)設(shè)施成本高、一次性投資大、運(yùn)行成本高、產(chǎn)氣慢(12-24小時(shí))、安裝要求高、周期長(zhǎng)??紤]到設(shè)備、安裝和基礎(chǔ)設(shè)施等多種因素,3500Nm3/h以下設(shè)備的相同規(guī)格PPE裝置的投資額為20%-50%,低于冷凍空氣分離器。因此,低溫空氣分離器制氮設(shè)備適用于大規(guī)模工業(yè)制氮。
3.分子篩空氣分離工藝(變壓吸附工藝)
分子篩空氣分離法是以空氣為原料,碳分子篩為吸附劑,利用壓力波動(dòng)吸附原理生產(chǎn)氮?dú)獾姆椒?。它利用碳分子篩對(duì)氧和氮的選擇性吸附來(lái)分離氮和氧,俗稱PSA(變壓吸附)。分子篩對(duì)氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的不同擴(kuò)散速率。碳分子篩是一種碳基吸附劑,結(jié)合了活性炭和分子篩的某些財(cái)產(chǎn)。碳分子篩具有非常小的微孔組成,孔徑從0.3nm到1nm。直徑較小的氧氣擴(kuò)散得更快,進(jìn)入分子篩的固相,使氮?dú)庠跉庀嘀蟹e聚。一段時(shí)間后,氧在分子篩上的吸附達(dá)到平衡。根據(jù)碳分子篩在不同壓力下吸附氣體中的不同財(cái)產(chǎn),壓力的降低使碳分子篩去除對(duì)氧的吸附。這個(gè)過(guò)程被稱為再生。變壓吸附過(guò)程通常使用兩個(gè)平行的塔進(jìn)行交替的壓力吸附和減壓再生,從而獲得連續(xù)的氮?dú)饬鳌?
與傳統(tǒng)的制氮方法相比,它具有工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣快(15-30分鐘)、能耗低、產(chǎn)品純度可根據(jù)用戶要求在大范圍內(nèi)、操作維護(hù)方便等特點(diǎn),運(yùn)行成本低,設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)。因此,它在1000Nm3/h以下的氮?dú)馍a(chǎn)廠具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力,并且在中小型氮?dú)庀M(fèi)者中越來(lái)越受歡迎。變壓吸附制氮已成為中小型氮肥廠的熱門選擇,是小型氮肥消費(fèi)者的首選方法。
空分工藝產(chǎn)生的氮?dú)饧兌容^高,但設(shè)備規(guī)模和投資規(guī)模較大。變壓吸附制氮技術(shù)利用5A碳分子篩選擇性吸附空氣中的組分,分離氧氣和氮?dú)猱a(chǎn)生氮?dú)?。氮?dú)猱a(chǎn)品具有高壓和低能耗。因此,最佳的氮?dú)馍a(chǎn)計(jì)劃仍需從幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。