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膜空分制氮原理空气经压缩机压缩过滤后进入高分子膜过滤器,由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数不同,导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。(1)产氮气方便快捷:*的技术,*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。根据这一特性,可将各种气体分为“快气”和“慢气”。当混合气体在膜两侧压力差的作用下,渗透速率相对快的气体,如水、氢气、氦气、、二氧化碳等透过膜后,在膜的渗透侧被富集,而渗透速率相对较慢的气体,如、氮气、和气等气体则被滞留在膜的侧被富集,从而达到混合气体分离的目的。
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。粉末冶金,金属加工职业,热处理职业运用,钢、铁、铜、铝制品退火、炭化,高温炉窑维护,金属部件的低温安装和等离子切开等。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。
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一套变压吸附制氮机装置的优劣,一般从产品纯度、生产能力、回收率能耗等指标衡定。产品纯度和生产能力是装置设计目的,在一般情况下均可达到,而回收率和能耗往往被忽视。三:如果喷出来的是分子筛,那么处理起来就比较麻烦,需要将设备运回厂内进行大修。回收率也是能耗的一部分,收率低消耗的原料气也就越多,能耗也就增加。能耗一般指用于原料气或产品气生压和真空解吸所消耗的电能。从运行装置来看,一般氮气回收率在45-60%之间,单位能耗0.35KWh/Nm3左右。一般真空解吸流程能耗高于常压解吸流程。流程合理吸附剂性能高的装置,回收率高能耗低。
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变压吸附制氮机(简称PSA制氮机)是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。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。通常使用两吸附塔并联,由全自动控制系统按特定可编程序严格控制时序,交替进行加压吸附和解压再生,完成氮氧分离,获得所需高纯度的氮气。设备特点(1)产氮气方便快捷:*的技术,*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、效率会高等优点。
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