制氮�(jī),是指以空氣為原�,利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮?dú)獾脑O(shè)�。根�(jù)分類方法的不�,即深冷空分�、分子篩空分�(PSA)和膜空分�,工�(yè)上應(yīng)用的制氮�(jī),可以分為三��
制氮�(jī)是按變壓吸附技�(shù)�(shè)�(jì)、制造的�?dú)庠O(shè)�。制氮機(jī)以優(yōu)�(zhì)�(jìn)口碳分子篩(CMS)為吸附劑,采用常溫下變壓吸附原理(PSA)分離空氣制取高純度的氮?dú)?。通常使用兩吸附塔�?lián),由�(jìn)�PLC控制�(jìn)�氣動(dòng)�自動(dòng)�(yùn)�,交替�(jìn)行加壓吸附和解壓再生,完成氮氧分�,獲得所需高純度的�?dú)�?BR>
PSA變壓吸附制氮原理
碳分子篩可以同時(shí)吸附空氣中的氧和�,其吸附量也隨著壓力的升高而升�,而且在同一壓力下氧和氮的平衡吸附量�(wú)明顯的差�。因而,僅憑壓力的變化很難完成氧和氮的有效分�。如果�(jìn)一步考慮吸附速度的話,就能將氧和氮的吸附特性有效地區(qū)分開(kāi)�(lái)。氧分子直徑比氮分子�,因而擴(kuò)散速度比氮快數(shù)百�,故碳分子篩吸附氧的速度也很�,吸附約1分鐘就達(dá)�90%以上;而此�(shí)氮的吸附�?jī)H�5%左右,所以此�(shí)吸附的大體上都是氧氣,而剩下的大體上都是氮?dú)?。這樣,如果將吸附�(shí)間控制在1分鐘以內(nèi)的話,就可以將氧和氮初步分離�(kāi)�(lái),也就是�(shuō),吸附和解吸是靠壓力差來(lái)�(shí)�(xiàn)�,壓力升高時(shí)吸附,壓力下降時(shí)解吸。而區(qū)分氧和氮是靠?jī)烧弑晃降乃俣炔?,通過(guò)控制吸附�(shí)間來(lái)�(shí)�(xiàn)�,將�(shí)間控制的很短,氧已充分吸�,而氮還未�(lái)得及吸附,就停止了吸附過(guò)程。因而變壓吸附制氮要有壓力的變化,也要將�(shí)間控制在1分鐘以內(nèi)�
深冷空分制氮原理
深冷制氮不僅可以生產(chǎn)�?dú)舛铱梢陨a(chǎn)液氮,滿意需要液氮的工藝要求,并且可在液氮貯槽內(nèi)貯存,當(dāng)出現(xiàn)�?dú)忾g斷負(fù)荷或空分�(shè)備小修時(shí),貯槽內(nèi)的液氮�(jìn)入汽化器被加熱后,送入�(chǎn)品氮?dú)夤艿罎M意工藝裝置對(duì)�?dú)獾男枨蟆I罾渲频倪\(yùn)�(zhuǎn)周期(指兩次大加溫之間的間隔期)一般為1年以�,因�,深冷制氮一般不考慮備用。而變壓吸附制氮只能生�(chǎn)�?dú)猓瑹o(wú)備用手段,單套設(shè)備不能保證連續(xù)�(zhǎng)周期�(yùn)��
膜空分制氮原�
空氣�(jīng)壓縮�(jī)壓縮�(guò)濾后�(jìn)入高分子膜過(guò)濾器,由于各種氣體在膜中溶解度和�(kuò)散系�(shù)不同,導(dǎo)致不同氣體在膜中相對(duì)滲透速率不同。根�(jù)這一特�,可將各種氣體分為“快氣”和“慢氣”�
�(dāng)混合氣體在膜兩側(cè)壓力差的作用�,滲透速率相對(duì)快的氣體,如水、氫�、氦氣、硫化氫、二氧化碳等透過(guò)膜后,在膜的滲�?jìng)?cè)被富�,而滲透速率相對(duì)較慢的氣�,如甲烷、氮?dú)狻⒁谎趸己蜌鍤獾葰怏w則被滯留在膜的側(cè)被富�,從而達(dá)到混合氣體分離的目的�
深冷空分制氮
深冷空分制氮是一種傳�(tǒng)的制氮方�,已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原�,經(jīng)�(guò)壓縮、凈化,再利用熱交換使空氣液化成為液�。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸點(diǎn)不同(�1大氣壓下,前者的沸點(diǎn)�-183�,后者的�-196�),通過(guò)液空的精餾,使它們分離來(lái)獲得�?dú)?。深冷空分制氮設(shè)備復(fù)�、占地面積大,基建費(fèi)用較高,�(shè)備一次性投資較�,運(yùn)行成本較�,產(chǎn)氣慢(12�24h�,安裝要求高、周期較�(zhǎng)。綜合設(shè)備、安裝及基建諸因��3500Nm3/h以下的設(shè)備,相同�(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�(guī)模工�(yè)制氮,而中、小�(guī)模制氮就顯得不經(jīng)�(jì)�
分子篩空分制�
以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附�,運(yùn)用變壓吸附原�,利用碳分子篩對(duì)氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發(fā)展起�(lái)的一種新的制氮技�(shù)。與傳統(tǒng)制氮法相�,它具有工藝流程�(jiǎn)�、自�(dòng)化程度高、產(chǎn)氣快(15�30分鐘)、能耗低,產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)根據(jù)用戶需要�(jìn)行調(diào)節(jié),操作維�(hù)方便、運(yùn)行成本較低、裝置適�(yīng)性較�(qiáng)等特�(diǎn),故�1000Nm3/h以下制氮�(shè)備中頗具�(jìng)�(zhēng)�,越�(lái)越得到中、小型氮?dú)庥脩舻臍g�,PSA制氮已成為中、小型氮?dú)庥脩舻姆椒�?BR>膜空分制�
以空氣為原料,在一定壓力條件下,利用氧和氮等不同性質(zhì)的氣體在膜中具有不同的滲透速率�(lái)使氧和氮分離。和其它制氮�(shè)備相比它具有�(jié)�(gòu)更為�(jiǎn)單、體積更�、無(wú)切換閥門(mén)、維�(hù)量更�、產(chǎn)氣更�(�3分鐘)、增容方便等�(yōu)�(diǎn),它特別適宜于氮?dú)饧兌�?8%的中、小型氮?dú)庥脩?,有功能�(jià)格比。而氮?dú)饧兌�?8%以上�(shí),它與相同規(guī)格的PSA制氮�(jī)相比�(jià)格要高出15%以上�
量的名稱 |
量的符號(hào) |
單位符號(hào) |
單位符號(hào) |
備注 |
�(zhǎng)� |
l(L) |
� |
m |
SI基本單位 |
海里 |
n mile |
1n mile=1852m | ||
� |
A |
1A=10-10m | ||
�(zhì)�/重量 |
m |
千克(公斤) |
kg |
SI基本單位 |
� |
t |
1t=1000kg | ||
� |
lb |
1lb=0.4536kg | ||
克拉 |
1克拉=2x10-4kg | |||
�(shí)� |
t |
� |
s |
SI基本單位 |
� |
min |
1 min=60s | ||
[小]�(shí) |
h |
1 h=3600s | ||
�(�) |
d |
1 d=84600s | ||
電流 |
I |
安[培] |
A |
SI基本單位 |
速度 |
u,v,w,c |
�/� |
m/s |
SI基本單位 |
�/重力 |
F,W,(P、G) |
牛[頓] |
N |
SI基本單位 |
�(dá)� |
dyn |
1 dyn=10-5N | ||
千克��(公斤�) |
kgf |
1 kgf=9.80665x103N | ||
噸力 |
tf |
1 tf=9.80665x103N |