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发布时间:2022-09-05 11:59:53
氮气是常用的惰性气体,价格低廉,易制***,在实验室中常用做色谱载气、吹扫、保护等。实验室的氮气来源主要有三种,一是钢瓶气,二是管道气,三是氮气发生器。钢瓶气气体质量高,但钢瓶属于压力容器,运输和保存需要一定的资质,偏远地区更换麻烦,费用高;管道气为大规模制氮,统一调度使用,适合大型工厂或用气单位集中的工业园区,用气量大建设费用高;对于变压吸附系统而言,在塔切换过程中氮气存储容器通常用作缓冲区,确保不影响下游压力和流量。氮气发生器为现场制氮,多为小型气站或者实验室仪器或小型生产线单独一对一配套,使用灵活费用可控,对运输和保存没有特殊要求,为越来越多的实验室用户选择。变压吸附空分制氮是一种***的气体分离技术,以进口碳分子筛为吸附剂,采用常温下变压吸附原理分离空气制取高纯度的氮气。
氮气机的种类
一、变压吸附制氮设备
(一)变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支,是人们长期来努力寻找比深冷法更简单的空分方法的结果。七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛,为PSA空分制氮工业化铺平了道路。碳分子筛(CMS)的动态吸附量和分离系数的性能优劣决定了制氮机的好坏。三十年来该技术发展很快,技术日趋成熟,在中小型制氮领域已成为深冷空分的强有力的竞争对手。
(二)变压吸附制氮是以空气为原料,用碳分子筛作吸附剂,利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性,运用变压吸附原理(加压吸附,减压解吸并使分子筛再生)而在常温使氧和氮分离制取氮气。
(三)变压吸附制氮与深冷空分制氮相比,具有显著的特点:吸附分离是在常温下进行,工艺简单,设备紧凑,占地面积小,开停方便,启动迅速,产气快(一般在30min左右),能耗小,运行成本低,自动化程度高,操作维护方便,撬装方便,无须专门基础。所以变压吸附制氮设备是目前应用为广泛的技术。(二)变压吸附制氮是以空气为原料,用碳分子筛作吸附剂,利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性,运用变压吸附原理(加压吸附,减压解吸并使分子筛再生)而在常温使氧和氮分离制取氮气。
二、膜分离空分制氮设备
(一)膜分离空分制氮也是非低温制氮技术的新的分支,是80年代国外迅速发展起来的一种新的制氮方法,在国内推广应用还是近几年的事。
(二)膜分离制氮是以空气为原料,在一定的压力下,利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。它与上述两种制氮方法相比,具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快i(3min以内)、增容更方便等特点,但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严,膜易老化而失效,难以修复,需要换新膜,它与同规格的变压吸附制氮装置相比,价格要高出30%左右,纯度也相对较低。5-3%时,宜采用催化剂加氢除氧,含氧量大于3%时可采用分级催化除氧。
分子筛空分制氮
以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。(三)再生塔压力为零,均匀时两塔压力应接近原工作塔压力的一半。与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15~30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力,越来越得到中、小型氮气用户的欢迎,PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首i选方法。
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