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深冷空分制氮 深冷制氮設(shè)備

發(fā)布日期: 2012-11-21

隨著工業(yè)的發(fā)展,氮?dú)庠诨?、電子、冶金、食品、機(jī)械等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,在尋常的狀態(tài)下表現(xiàn)為很大的惰性,不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此,氮?dú)庠谝苯鸸I(yè)、電子工業(yè)、化工工業(yè)中廣泛的用來(lái)作為保護(hù)氣和密封氣,一般保護(hù)氣的純度要求為99.99%,有的要求99.998%以上的高純氮。液氮是一個(gè)較方便的冷源,在食品工業(yè)、醫(yī)療事業(yè)以及畜牧業(yè)的精液貯藏等方面得到越來(lái)越普遍的應(yīng)用。在化肥工業(yè)生產(chǎn)合成氨時(shí),合成氨的原料氣氫、氮混合氣若用純液氮洗滌精制,可使惰性氣體的含量極微小,一氧化硫和氧的含量不超過(guò)20ppm。

深冷空分制氮

純凈的氮?dú)鉄o(wú)法從自然界直接汲取,主要采用空氣分離法。常用的空氣分離法中包括:深冷法、變壓吸附法(PSA)、膜分離法。下面小編為您介紹關(guān)于深冷空分的介紹:

深冷空分制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法,已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料,經(jīng)過(guò)壓縮、凈化,再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氮的沸點(diǎn)不同(在1大氣壓下,前者的沸點(diǎn)為-183℃,后者的為-196℃),通過(guò)液空的精餾,使它們分離來(lái)獲得氮?dú)?。深冷空分制氮設(shè)備復(fù)雜、占地面積大,基建費(fèi)用較高,設(shè)備一次性投資較多,運(yùn)行成本較高,產(chǎn)氣慢(12~24h),安裝要求高、周期較長(zhǎng)。綜合設(shè)備、安裝及基建諸因素,3500Nm3/h以下的設(shè)備,相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20%~50%。深冷空分制氮裝置宜于大規(guī)模工業(yè)制氮,而中、小規(guī)模制氮就顯得不經(jīng)濟(jì)

深冷制氮的典型工藝流程
整個(gè)流程由空氣壓縮及凈化、空氣分離、液氮汽化組成。
1、空氣壓縮及凈化
空氣經(jīng)空氣過(guò)濾器清除灰塵和機(jī)械雜質(zhì)后進(jìn)入空氣壓縮機(jī),壓縮至所需壓力,然后送入空氣冷卻器,降低空氣溫度。再進(jìn)入空氣干燥凈化器,除去空氣中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳?xì)浠衔铩?br />2、空氣分離
凈化后的空氣進(jìn)入空分塔中的主換熱器,被返流氣體(產(chǎn)品氮?dú)?、廢氣)冷卻至飽和溫度,送入精餾塔底部,在塔頂部得到氮?dú)?,液空?jīng)節(jié)流后送入冷凝蒸發(fā)器蒸發(fā),同時(shí)冷凝由精餾塔送來(lái)的部分氮?dú)?,冷凝后的液氮一部分作為精餾塔的回流液,另一部分作為液氮產(chǎn)品出空分塔。
由冷凝蒸發(fā)器出來(lái)的廢氣經(jīng)主換熱器復(fù)熱到約130K進(jìn)膨脹機(jī)膨脹制冷為空分塔提供冷量,膨脹后的氣體一部分作為分子篩的再生和吹冷用,然后經(jīng)消音器排入大氣。
3、液氮汽化
由空分塔出來(lái)的液氮進(jìn)液氮貯槽貯存,當(dāng)空分設(shè)備檢修時(shí),貯槽內(nèi)的液氮進(jìn)入汽化器被加熱后,送入產(chǎn)品氮?dú)夤艿馈?br />深冷制氮可制取純度≧99.999%的氮?dú)狻?/p>

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