制氮机的原理是什么?

来源:小型制氮机厂家              浏览:74 时间:2020-08-11

一、制氮机的原理是什么?
二、制氮机的原理-制氮机的用途是什么?
三、制氮机的原理-制氮机的主要分类有哪些?
四、制氮机的原理-制氮机的工艺流程是什么?


制氮机的原理
一、制氮机的原理是什么?

制氮机是按照变压吸附原理和技术来设计、制造的氮气制取装备。制氮机设备制造厂商一般采用分子筛作为吸附剂,采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联,再采用PLC控制系统来控制进口气动阀自动运行,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。亿镨能源生产的制氮机也是采用变压吸附原理。

二、制氮机的原理-制氮机的用途是什么?

制氮机可用于石油天然气行业,专用制氮机适用于大陆石油及天然气开采、沿海及深海石油及天然气开采中的氮气保护、输送、覆盖、置换、抢险、维修、注氮采油等领域。具有安全性高、适应强、连续性生产待特点。

化工行业专用制氮机适用于石油化工、煤化工、盐化工、天然气化工、精细化工、新材料等及其衍伸化工产品加工行业,氮气主要用于覆盖、吹扫、置换、清洗、压力输送、化学反应搅动、化纤生产保护、充氮保护等领域。

冶金行业专用制氮机适用于热处理、光亮退火、保护加热、粉末冶金、铜材铝材加工、磁性材料烧结、贵金属加工、轴承生产等领域。具有纯度高、连续生产、部分工艺要求氮气含一定量的氢以增加光亮度等特点。

煤矿行业专用制氮机适用于煤炭开采中的防火灭火、瓦斯及煤气稀释等领域,具有地面固定式、地面移动式、井下移动式三种规格,充分满足不同工况下的氮气需求。橡胶轮胎行业专用制氮机适用于橡胶及轮胎生产硫化过程中的氮气保护、成型等领域。特别是在全钢子午线轮胎生产中,用氮气硫化新工艺已逐步取代蒸汽硫化工艺。具有制氮机氮气纯度高、连续性生产、氮气压力较高等特点。

三、制氮机的原理-制氮机的主要分类有哪些?

制氮机的主要分类有深冷空分制氮、分子筛空分制氮和膜空分制氮。

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以下小型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、小型氮气用户的首选方法。

膜空分制氮

以空气为原料,在一定压力条件下,利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(&le;3分钟)、增容方便等优点,它特别适宜于氮气纯度<98%的中、小型氮气用户,有最佳功能价格比。而氮气纯度在98%以上时,它与相同规格的PSA制氮机相比价格要高出15%以上。

四、制氮机的原理-制氮机的工艺流程是什么?

PSA制氮机的工艺流程和设备简介空气经空压机压缩后,经过除尘、除油、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为左吸,持续时间为几十秒。左吸过程结束后,左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通,使两塔压力达到均衡,这个过程称之为均压,持续时间为2~3秒。均压结束后,压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入右吸附塔,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为右吸,持续时间为几十秒。同时左吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中,此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中,氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔,把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹,它与解吸是同时进行的。右吸结束后,进入均压过程,再切换到左吸过程,一直循环进行下去。

 


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