制氮机的工艺原理
本工艺采用空气升压时,氧、氮在碳分子筛上有不同的扩散速率和不同的吸附能力来进行氧、氮分离。空气压缩到0.8~1.0MPa,经干燥、油水分离(过滤器),气源净化后进入变压吸附塔分离,加压时氧分子被扩散和吸附在碳分子筛内,未被吸附的氮气从吸附塔出口排出;时,吸附塔内的氧被脱附、排放和冲洗,吸附剂得到再生。
制氮机的结构组成
整个制氮机共有
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制氮机的工艺原理
本工艺采用空气升压时,氧、氮在碳分子筛上有不同的扩散速率和不同的吸附能力来进行氧、氮分离。空气压缩到0.8~1.0MPa,经干燥、油水分离(过滤器),气源净化后进入变压吸附塔分离,加压时氧分子被扩散和吸附在碳分子筛内,未被吸附的氮气从吸附塔出口排出;时,吸附塔内的氧被脱附、排放和冲洗,吸附剂得到再生。
制氮机的结构组成
整个制氮机共有5个系统组成:
1.气源供给系统(空气压缩机、空气储罐);
2.空气净化系统(活性炭过滤器等);
3.氧、氮分离系统(吸附塔、管路及电磁阀);
4.测量检测系统(产品储罐、流量计、测量分析);
5.控制系统(电脑控制器)
深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较
1、流程比较
从以上的论述中我们可以发现:变压吸附制氮流程简单,设备数量少,主要设备仅有空压机、空气干燥器、吸附制氮机和储气罐等。而深冷制氮流程复杂,设备数量多,主要设备有空压机、空冷器、空气净化干燥器、换热器、膨胀机和精流塔等。
制氮可制取纯度≧99.999%的氮气。氮气纯度受到氮气负荷、塔板数量、塔板效率和液空中氧纯度等的限制,调节范围很小。因此,对于一套深冷制氮设备其产品纯度基本是一定的,不便调节。变压吸附制氮制取的氮气纯度一般在95%-99.9%范围内,如果需要更高纯度的氮气需增加氮气净化设备。氮气纯度只受产品氮气负荷的影响,在其他条件不变情况下,氮气排出量越大,氮气的纯度就越低;反之则越高。因此,对于一套变压吸附制氮设备只要负荷允许其产品纯度可以在90-99.9%之间任意调节。
液氮的运行成本
市场上纯度为99.999%液氮的价格是1500元/吨,一吨的液氮可汽化得到600立方左右的气态氮,每立方米氮气价格是2. 5元左右。(不含先期投入的液氮储糟、汽化器、每年的保养、人工的费用)
使用液氮的费用:30Nm3/h×2.5元=75元/小时
年使用费用:75×8000小时/年=60万元/年
3、现场制氮的运行成本(按贵公司制氮项目30Nm3/h计算)
系统的运行成本主要由以下几个方面组成:
1、电能的消耗
2、人工
3、设备维护费用
4、设备的折旧
变压吸附制氮与氮气纯化装置相组合
变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支,是人们长期来努力寻找比深冷法更简单的空分方法的结果。七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛,为PSA空分制氮工业化铺平了道路。三十年来该技术发展很快,技术日趋成熟,在中小型制氮领域已成为深冷空分的强有力的竞争对手。
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