Pengeluaran nitrogen pemisahan udara kriogenik ialah kaedah pengeluaran nitrogen tradisional dengan sejarah beberapa dekad. Ia menggunakan udara sebagai bahan mentah, memampatkan dan memurnikannya, dan kemudian menggunakan pertukaran haba untuk mencairkan udara menjadi udara cair. Udara cecair terutamanya campuran oksigen cecair dan nitrogen cecair. Menggunakan takat didih oksigen cecair dan nitrogen cecair yang berbeza, nitrogen diperoleh dengan mengasingkannya melalui penyulingan udara cecair.
Aliran proses biasa
Keseluruhan proses terdiri daripada pemampatan dan penulenan udara, pemisahan udara, dan pengewapan nitrogen cecair.
1. Pemampatan dan penulenan udara
Selepas udara dibersihkan daripada habuk dan kekotoran mekanikal oleh penapis udara, ia memasuki pemampat udara, dimampatkan kepada tekanan yang diperlukan, dan kemudian dihantar ke penyejuk udara untuk mengurangkan suhu udara. Kemudian ia memasuki penulen pengeringan udara untuk menghilangkan lembapan, karbon dioksida, asetilena dan hidrokarbon lain di udara.
2. Pemisahan udara
Udara yang disucikan memasuki penukar haba utama di menara pemisahan udara, disejukkan ke suhu tepu oleh gas refluks (nitrogen produk, gas buangan), dan dihantar ke bahagian bawah menara penyulingan. Nitrogen diperoleh di bahagian atas menara, dan udara cecair didikit dan dihantar Ia memasuki penyejat pemeluwapan untuk menguap, dan pada masa yang sama, sebahagian daripada nitrogen yang dihantar dari menara pembetulan dipekatkan. Sebahagian daripada nitrogen cecair pekat digunakan sebagai cecair refluks menara pembetulan, dan sebahagian lagi digunakan sebagai produk nitrogen cecair dan meninggalkan menara pemisahan udara.
Gas ekzos daripada penyejat pemeluwapan dipanaskan semula kepada kira-kira 130K oleh penukar haba utama dan memasuki pengembang untuk pengembangan dan penyejukan untuk menyediakan kapasiti penyejukan bagi menara pemisah udara. Sebahagian daripada gas yang dikembangkan digunakan untuk penjanaan semula dan penyejukan penapis molekul, dan kemudian dilepaskan melalui penyenyap. suasana.
3. Pengewapan nitrogen cecair
Nitrogen cecair dari menara pengasingan udara disimpan dalam tangki simpanan nitrogen cecair. Apabila peralatan pengasingan udara diperiksa, nitrogen cecair dalam tangki simpanan memasuki pengewap dan dipanaskan sebelum dihantar ke saluran paip nitrogen produk.
Pengeluaran nitrogen kriogenik boleh menghasilkan nitrogen dengan ketulenan ≧99.999%.
kesucian
Pengeluaran nitrogen kriogenik boleh menghasilkan nitrogen dengan ketulenan ≧99.999%. Ketulenan nitrogen dihadkan oleh beban nitrogen, bilangan dulang, kecekapan dulang dan ketulenan oksigen dalam udara cecair, dsb., dan julat pelarasan adalah kecil.
Oleh itu, untuk satu set peralatan pengeluaran nitrogen kriogenik, ketulenan produk pada asasnya pasti dan menyusahkan untuk disesuaikan.
Peralatan utama termasuk dalam peranti penjana nitrogen kriogenik
1. Penapisan udara
Untuk mengurangkan haus permukaan bergerak mekanikal di dalam pemampat udara dan memastikan kualiti udara, sebelum udara memasuki pemampat udara, ia mesti terlebih dahulu melalui penapis udara untuk mengeluarkan habuk dan kekotoran lain yang terkandung di dalamnya. Pengambilan udara pemampat udara kebanyakannya menggunakan penapis kecekapan kasar atau penapis kecekapan sederhana.
2. Pemampat udara
Menurut prinsip kerja, pemampat udara boleh dibahagikan kepada dua kategori: volumetrik dan kelajuan. Pemampat udara kebanyakannya menggunakan pemampat udara omboh salingan, pemampat udara emparan dan pemampat udara skru.
3. Penyejuk udara
Ia digunakan untuk mengurangkan suhu udara termampat sebelum memasuki penulen pengeringan udara dan menara pemisah udara, mengelakkan turun naik yang besar dalam suhu yang memasuki menara, dan boleh memendakan sebahagian besar lembapan dalam udara termampat. Penyejuk air nitrogen (terdiri daripada menara penyejuk air dan menara penyejuk udara: menara penyejuk air menggunakan gas buangan dari menara pengasingan udara untuk menyejukkan air yang beredar, dan menara penyejuk udara menggunakan air beredar dari menara penyejuk air untuk menyejukkan udara), penyejuk udara Freon .
4. Pengering dan penulen udara
Udara termampat masih mengandungi sejumlah lembapan, karbon dioksida, asetilena dan hidrokarbon lain selepas melalui penyejuk udara. Kelembapan beku dan karbon dioksida yang dimendapkan di menara pemisah udara akan menyekat saluran, paip dan injap. Asetilena terkumpul dalam oksigen cecair dan terdapat risiko letupan. Habuk akan haus jentera operasi. Untuk memastikan operasi jangka panjang yang selamat bagi unit pengasingan udara, peralatan penulenan khas mesti disediakan untuk membuang kekotoran ini. Kaedah penulenan udara yang paling biasa ialah penjerapan dan pembekuan. Kaedah penjerapan ayak molekul digunakan secara meluas dalam penjana nitrogen bersaiz kecil dan sederhana di China.
Pengeluar Pengeluaran Nitrogen - Kilang & Pembekal Pengeluaran Nitrogen China (xinfatools.com)
5. Menara pemisah udara
Menara pemisah udara terutamanya termasuk penukar haba utama, pencairan, menara penyulingan, penyejat pemeluwapan, dan lain-lain. Penukar haba utama, penyejat pemeluwapan dan cecair adalah penukar haba plat-meledingkan. Ia adalah jenis penukar haba partition gabungan baharu dengan struktur logam semua-aluminium. Perbezaan suhu purata adalah sangat kecil dan kecekapan pertukaran haba adalah setinggi 98-99%. Menara penyulingan adalah peralatan pemisahan udara. Jenis peralatan menara dibahagikan mengikut bahagian dalaman. Menara plat ayak dengan plat ayak dipanggil menara plat ayak, menara penutup gelembung dengan plat penutup gelembung dipanggil menara penutup gelembung, dan menara yang dibungkus dengan pembungkusan bertindan dipanggil menara plat ayak. Plat ayak mempunyai struktur yang ringkas, mudah untuk dihasilkan, dan mempunyai kecekapan plat yang tinggi, jadi ia digunakan secara meluas dalam menara penyulingan pecahan udara. Menara yang dibungkus terutamanya digunakan untuk menara penyulingan dengan diameter kurang daripada 0.8m dan ketinggian tidak melebihi 7m. Menara penutup gelembung kini jarang digunakan kerana struktur kompleks dan kesukaran pembuatannya.
6. Pengembang turbo
Ia adalah mesin bilah berputar yang digunakan oleh penjana nitrogen untuk menjana tenaga sejuk. Ia adalah turbin gas yang digunakan dalam keadaan suhu rendah. Pengembang turbo dibahagikan kepada jenis aliran paksi, jenis aliran jejari sentripetal dan jenis aliran jejari sentripetal mengikut arah aliran gas dalam pendesak; mengikut sama ada gas terus berkembang dalam pendesak, ia dibahagikan kepada jenis serangan balas dan jenis impak. Pengembangan berterusan adalah jenis serangan balas. jenis, ia tidak terus berkembang dan menjadi jenis impak. Pengembang turbin impak aliran paksi jejarian satu peringkat digunakan secara meluas dalam peralatan pengasingan udara. Penjana nitrogen pemisahan udara kriogenik mempunyai peralatan yang kompleks, kawasan yang luas, kos infrastruktur yang tinggi, pelaburan sekali pakai yang tinggi dalam peralatan, kos operasi yang tinggi, pengeluaran gas yang perlahan (12 hingga 24 jam), keperluan pemasangan yang tinggi, dan kitaran yang panjang. Dengan mengambil kira faktor peralatan, pemasangan dan infrastruktur, skala pelaburan peralatan PSA dengan spesifikasi yang sama untuk peralatan di bawah 3500Nm3/j adalah 20% hingga 50% lebih rendah daripada peralatan pengasingan udara kriogenik. Peranti penjana nitrogen kriogenik sesuai untuk pengeluaran nitrogen perindustrian berskala besar, tetapi pengeluaran nitrogen berskala sederhana dan kecil adalah tidak ekonomik.
Masa siaran: Feb-27-2024
