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深冷空分制氮
深冷空分制氮是一种传统的制氮方法,已有近几十年的历史。它是以空气为原料,经过压缩、净化,再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下,前者的沸点为-183℃,后者的为-196℃),通过液空的精馏,使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大,基建费用较高,设备一次性投资较多,运行成本较高,产气慢:12~24h,安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素,3500Nm3/h以下的设备,相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20%~50%。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮,而中、小规模制氮就显得不经济。
分子筛空分制氮
以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15~30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力,越来越得到中、小型氮气用户的欢迎,PSA制氮已成为中、小型氮气用户的方法。
(1)产氮气方便快捷:
的技术,特的气流分布器,使气流分布更均匀,地利用碳分子筛,20分钟左右即可提供合格的氮气。
(2)使用方便:
设备结构紧凑、整体撬装,占地小无需基建投资,投资少,现场只需连接电源即可制取氮气。
(3)比其它供氮方式更经济:
PSA工艺是一种简便的制氮方法,以空气为原料,能耗仅为空压机所消耗的电能,具有运行成本低、能耗低、等优点。
(4)机电一体化设计实现自动化运行:
进口PLC控制全自动运行,氮气流量压力纯度可调并连续显示,可实现无人值守。
流量、体积流量、质量流量
流量是指气体流动过程中,单位时间内通过任一截面的气体量。流量有两种方式来表示,即体积流量和质量流量。前者指通过管路任一截面的气体体积,后者为通过的气体质量,在气体工业中一般均采用体积流量以m3/h(或L/H)为计量单位。因气体体积与温度、压力和湿度有关,为便于比较通常所说的体积流量是指标准状态(温度为20℃,压力为0.101MPa,相对湿度为65%)而言,此时的流量以Nm3/h为单位,"N"即表示标准状态。
吸附是气体中一个或多个组分在多孔固体表面的选择性浓缩,被吸附的组分称作吸附介质,多孔固体称为吸附剂。吸附剂与吸附介质的连接力是化学键,而吸附介质的解析靠升温或降低该组分在气压中分压。另一种情况是吸附组分与固体吸附剂去化学反应时,称为化学吸附,化学吸附一般情况下不能再生。
膜渗透指在气体净化过程中聚合物分离气体是基于一个或多个气体组分从膜的一边选择性的渗透到另一边。该组分溶解于聚合物膜的表面,并沿着膜传递形成一浓度差,保持此浓度差是靠膜一边组分的分压膜另一边该组分的分压。
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