深冷法:
此法是先将空气压缩、冷却,并使空气液化,利用氧、氮组分的沸点的不同(在大气压下氧的沸点为90K,氮的沸点为77K),在精馏塔的塔盘上使气、液接触,进行质、热交换,高沸点的氧不断从蒸汽中冷凝成液体,低沸点的氮不断的转入蒸汽中,使上升的蒸汽中含氮量不断提高,而下流液体中含氧量越来越高,从而使氧、氮分离,得到氮气或氧气。此法是在120K以下的温度条件下进行的,故称为深冷法空气分离。
二氧化碳高分子膜价格
深冷法:
此法是先将空气压缩、冷却,并使空气液化,利用氧、氮组分的沸点的不同(在大气压下氧的沸点为90K,氮的沸点为77K),在精馏塔的塔盘上使气、液接触,进行质、热交换,高沸点的氧不断从蒸汽中冷凝成液体,低沸点的氮不断的转入蒸汽中,使上升的蒸汽中含氮量不断提高,而下流液体中含氧量越来越高,从而使氧、氮分离,得到氮气或氧气。此法是在120K以下的温度条件下进行的,故称为深冷法空气分离。
随着工业的迅速发展,氮气在化工、电子、冶金、食品、机械等领域获得了广泛的应用,我国对氮气的需求量每年以大于8%的速度增加。氮气的化学性质不活泼,在平常的状态下表现为很大的惰性,不易与其他物质发生化学反应。因此,氮气在冶金工业、电子工业、化工工业中广泛的用来作为保护气和密封气,一般保护气的纯度要求为99.99%,有的要求99.998%以上的高纯氮。液氮是一个较方便的冷源,在食品工业、事业以及畜牧业的贮藏等方面得到越来越普遍的应用。在化肥工业生产合成氨时,合成氨的原料气—氢、氮混合气若用纯液氮洗涤精制,可使惰性气体的含量极微小,一氧化硫和氧的含量不超过20ppm。
变压吸附法:
变压吸附法即PSA法(PressureSwing Adsorption),基于吸附剂对空气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分离得到氮气。当空气经过压缩,通过吸附塔的吸附层时,氧分子优先被吸附,氮分子留在气相中,而成为氮气。吸附达到平衡时,利用减压将分子筛表面所吸附的氧分子驱除,恢复分子筛的吸附能力即吸附剂解析。为了能够连续提供氮气,装置通常设置两个或两个以上的吸附塔,一个塔吸附,另一个塔解析,按适当的时间切换使用。
膜分离法:
膜分离法是利用有机聚合膜的渗透选择性,从气体混合物中分离出富氮气体。理想的薄膜材料应具有很高的选择率和渗透性。为了得到经济的流程,需要很薄的聚合物分离膜(0.1μm),所以需要支撑。渗透器常为板式渗透器和中空纤维渗透器。此法,若产气量大,所需薄膜表面积太大,薄膜价格高,虽然膜分离法装置简单,操作方便,但工业应用还不广泛,本篇不再多述。
深冷制氮已有近百年的历史,工艺流程不断改进。变压吸附制氮是近二十年发展起来并被市场广泛接受的技术。本篇试从流程、费用、运行和产品种类等方面比较二者的差别,并得出相关结论。
(作者: 来源:)