變壓吸附制氮機由壓縮機將空氣壓縮至0.75-1.0MPa,作為空氣源經(jīng)單向閥及截止閥進入空氣貯罐及預(yù)處理系統(tǒng)。在本單元所選用空壓機為微油螺桿壓縮機,有各種保護系統(tǒng),單向閥的作用是為了防止空氣貯罐中氣體的回流。制氮機中裝有碳分子篩的吸附塔共有二個,一個塔工作時,另一個塔則減壓脫附。另一塔(脫附塔)使已吸附的氧氣、二氧化碳和水從分子篩微孔中脫離排至大氣中。這樣兩塔輪流進行,完成氮氧分離,連續(xù)輸出氮氣。對于石油化工裝置,所需氮氣純度大多為99.9%,從以上對深冷制氮和變壓吸附制氮的簡介及比較中,我們可以得出以下結(jié)論:當?shù)獨膺B續(xù)負荷大于600 m3n/h,間斷負荷用量不太大,可以通過液氮汽化滿意要求時,應(yīng)采用深冷制氮。
低溫氮氣的生產(chǎn)操作周期(簡稱兩次大加熱之間的間隔)一般都超過一年,因此,低溫氮氣的生產(chǎn)一般不會在等待中考慮。通過變壓吸附產(chǎn)生氮氣只能產(chǎn)生氮氣,而且沒有備用介質(zhì),單套設(shè)備不能長期連續(xù)運行。氮氣(N2)在1個大氣壓下的冷卻和冷凍整個過程中吸收的總能量為382kJ/kg,在同食品的接觸過程中呈中性,因此可用于食品防腐。
膜空分制氮原理:當混合氣體在膜兩側(cè)壓力差的作用下,滲透速率相對快的氣體,如水、氫氣、氦氣、二氧化碳等透過膜后,在膜的滲透側(cè)被富集,而滲透速率相對較慢的氣體,如氮氣等氣體則被滯留在膜的側(cè)被富集,從而達到混合氣體分離的目的。制氮機的深冷空分制氮原理不僅可以產(chǎn)生氮氣,還可以產(chǎn)生液氮,滿足液氮加工的要求,可以儲存在液氮儲罐中。當間歇性氮氣裝載或空氣分離設(shè)備被修復時,液氮儲存在儲罐中。進入蒸發(fā)器后,將其加熱并送入產(chǎn)品氮氣管線,以滿足工藝裝置的氮氣需求。氮氣(N2)是一種無色、無味、無臭的惰性氣體,密度為1.2506kg/m3,熔點為-209.86℃,沸點為-195.8℃,稍溶于水和乙醇,化學性質(zhì)不活躍。
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