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深冷空分制氮 深冷制氮設備

發布日期: 2012-11-21

隨著工業的發展,氮氣在化工、電子、冶金、食品、機械等領域獲得了廣泛的應用。氮氣的化學性質不活潑,在尋常的狀態下表現為很大的惰性,不易與其他物質發生化學反應。因此,氮氣在冶金工業、電子工業、化工工業中廣泛的用來作為保護氣和密封氣,一般保護氣的純度要求為99.99%,有的要求99.998%以上的高純氮。液氮是一個較方便的冷源,在食品工業、醫療事業以及畜牧業的精液貯藏等方面得到越來越普遍的應用。在化肥工業生產合成氨時,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20ppm。

深冷空分制氮

純凈的氮氣無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于深冷空分的介紹:

深冷空分制氮是一種傳統的制氮方法,已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料,經過壓縮、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,利用液氮的沸點不同(在1大氣壓下,前者的沸點為-183℃,后者的為-196℃),通過液空的精餾,使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮設備復雜、占地面積大,基建費用較高,設備一次性投資較多,運行成本較高,產氣慢(12~24h),安裝要求高、周期較長。綜合設備、安裝及基建諸因素,3500Nm3/h以下的設備,相同規格的PSA裝置的投資規模要比深冷空分裝置低20%~50%。深冷空分制氮裝置宜于大規模工業制氮,而中、小規模制氮就顯得不經濟

深冷制氮的典型工藝流程
整個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
空氣經空氣過濾器清除灰塵和機械雜質后進入空氣壓縮機,壓縮至所需壓力,然后送入空氣冷卻器,降低空氣溫度。再進入空氣干燥凈化器,除去空氣中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氫化合物。
2、空氣分離
凈化后的空氣進入空分塔中的主換熱器,被返流氣體(產品氮氣、廢氣)冷卻至飽和溫度,送入精餾塔底部,在塔頂部得到氮氣,液空經節流后送入冷凝蒸發器蒸發,同時冷凝由精餾塔送來的部分氮氣,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品出空分塔。
由冷凝蒸發器出來的廢氣經主換熱器復熱到約130K進膨脹機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,然后經消音器排入大氣。
3、液氮汽化
由空分塔出來的液氮進液氮貯槽貯存,當空分設備檢修時,貯槽內的液氮進入汽化器被加熱后,送入產品氮氣管道。
深冷制氮可制取純度≧99.999%的氮氣。

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