Kryogen luftseparasjon nitrogenproduksjon er en tradisjonell nitrogenproduksjonsmetode med en historie på flere tiår. Den bruker luft som råstoff, komprimerer og renser den, og bruker deretter varmeveksling for å gjøre luften flytende til flytende luft. Flytende luft er hovedsakelig en blanding av flytende oksygen og flytende nitrogen. Ved å bruke de forskjellige kokepunktene for flytende oksygen og flytende nitrogen, oppnås nitrogen ved å separere dem gjennom destillasjon av flytende luft.
Typisk prosessflyt
Hele prosessen består av luftkompresjon og rensing, luftseparasjon og fordamping av flytende nitrogen.
1. Luftkompresjon og rensing
Etter at luften er renset for støv og mekaniske urenheter av luftfilteret, kommer den inn i luftkompressoren, komprimeres til nødvendig trykk og sendes deretter til luftkjøleren for å redusere lufttemperaturen. Deretter går den inn i lufttørkingsrenseren for å fjerne fuktighet, karbondioksid, acetylen og andre hydrokarboner i luften.
2. Luftseparasjon
Den rensede luften kommer inn i hovedvarmeveksleren i luftseparasjonstårnet, avkjøles til metningstemperaturen av tilbakeløpsgassen (produktnitrogen, avfallsgass), og sendes til bunnen av destillasjonstårnet. Nitrogen oppnås på toppen av tårnet, og den flytende luften strupes og sendes Den går inn i kondensfordamperen for å fordampe, og samtidig kondenseres en del av nitrogenet som sendes fra likerettertårnet. En del av det kondenserte flytende nitrogenet brukes som tilbakeløpsvæske i rektifikasjonstårnet, og den andre delen brukes som flytende nitrogenprodukt og forlater luftseparasjonstårnet.
Eksosgassen fra kondensasjonsfordamperen varmes opp til ca. 130K av hovedvarmeveksleren og går inn i ekspanderen for ekspansjon og kjøling for å gi kjølekapasitet for luftseparasjonstårnet. En del av den utvidede gassen brukes til regenerering og avkjøling av molekylsilen, og slippes deretter ut gjennom lyddemperen. atmosfære.
3. Fordamping av flytende nitrogen
Det flytende nitrogenet fra luftseparasjonstårnet lagres i lagringstanken for flytende nitrogen. Når luftseparasjonsutstyret inspiseres, går det flytende nitrogenet i lagertanken inn i fordamperen og varmes opp før det sendes til produktnitrogenrørledningen.
Kryogen nitrogenproduksjon kan produsere nitrogen med en renhet på ≧99,999 %.
renhet
Kryogen nitrogenproduksjon kan produsere nitrogen med en renhet på ≧99,999 %. Nitrogenrenheten begrenses av nitrogenbelastning, antall brett, bretteffektivitet og oksygenrenhet i flytende luft osv., og justeringsområdet er lite.
Derfor, for et sett med kryogent nitrogenproduksjonsutstyr, er produktrenheten i utgangspunktet sikker og upraktisk å justere.
Hovedutstyr inkludert i den kryogene nitrogengeneratoren
1. Luftfiltrering
For å redusere slitasjen på den mekaniske bevegelige overflaten inne i luftkompressoren og sikre luftkvaliteten, før luften kommer inn i luftkompressoren, må den først passere gjennom luftfilteret for å fjerne støv og andre urenheter i den. Luftinntaket til luftkompressorer bruker stort sett groveffektive filtre eller middels effektive filtre.
2. Luftkompressor
I henhold til arbeidsprinsippet kan luftkompressorer deles inn i to kategorier: volumetrisk og hastighet. Luftkompressorer bruker for det meste stempelkompressorer, sentrifugalluftkompressorer og skrueluftkompressorer.
3. Luftkjøler
Den brukes til å redusere temperaturen på den komprimerte luften før den kommer inn i lufttørkerenseren og luftseparasjonstårnet, unngå store svingninger i temperaturen som kommer inn i tårnet, og kan felle ut mesteparten av fuktigheten i trykkluften. Nitrogenvannkjølere (sammensatt av vannkjøletårn og luftkjøletårn: vannkjøletårnet bruker avgassen fra luftseparasjonstårnet til å avkjøle det sirkulerende vannet, og luftkjøletårnet bruker det sirkulerende vannet fra vannkjøletårnet til å kjøle ned luft), Freon luftkjøler .
4. Lufttørker og renser
Trykkluft inneholder fortsatt en viss mengde fuktighet, karbondioksid, acetylen og andre hydrokarboner etter å ha gått gjennom luftkjøleren. Frossen fuktighet og karbondioksid avsatt i luftseparasjonstårnet vil blokkere kanaler, rør og ventiler. Acetylen hoper seg opp i det flytende oksygenet og det er fare for eksplosjon. Støv vil slite ut driftsmaskineriet. For å sikre langsiktig sikker drift av luftseparasjonsenheten, må det settes opp spesielt renseutstyr for å fjerne disse urenhetene. De vanligste metodene for luftrensing er adsorpsjon og frysing. Molekylær sikt adsorpsjonsmetode er mye brukt i små og mellomstore nitrogengeneratorer i Kina.
Nitrogenproduksjonsprodusenter - Kina Nitrogenproduksjonsfabrikk og leverandører (xinfatools.com)
5. Luftseparasjonstårn
Luftseparasjonstårnet inkluderer i hovedsak hovedvarmeveksler, kondensator, destillasjonstårn, kondenseringsfordamper, etc. Hovedvarmeveksleren, kondenseringsfordamperen og kondensatoren er plateskjevede varmevekslere. Det er en ny type kombinert skilleveggvarmeveksler med en metallstruktur helt i aluminium. Den gjennomsnittlige temperaturforskjellen er veldig liten og varmevekslingseffektiviteten er så høy som 98-99%. Destillasjonstårnet er et luftseparasjonsutstyr. Typene tårnutstyr er delt inn i henhold til de interne delene. Et silplatetårn med en silplate kalles et silplatetårn, et boblehetttårn med en boblehettplate kalles et boblekorktårn, og et pakket tårn med stablet pakning kalles et silplatetårn. Silplaten har en enkel struktur, er lett å produsere og har høy plateeffektivitet, så den er mye brukt i luftfraksjoneringsdestillasjonstårn. Pakkede tårn brukes hovedsakelig til destillasjonstårn med en diameter mindre enn 0,8m og en høyde ikke større enn 7m. Boblehettetårn brukes nå sjelden på grunn av deres komplekse struktur og produksjonsvansker.
6. Turboekspander
Det er en roterende bladmaskin som brukes av nitrogengeneratorer for å generere kald energi. Det er en gassturbin som brukes under lave temperaturforhold. Turboekspandere er delt inn i aksial strømningstype, sentripetal radiell strømningstype og sentripetal radiell strømningstype i henhold til strømningsretningen til gassen i pumpehjulet; etter om gassen fortsetter å ekspandere i løpehjulet, deles den inn i motangrepstype og slagtype. Fortsatt ekspansjon er av typen motangrep. type, fortsetter den ikke å utvide seg og blir slagtype. En-trinns radial aksial strømning slagturbinekspandere er mye brukt i luftseparasjonsutstyr. Den kryogene luftseparasjonsnitrogengeneratoren har komplekst utstyr, et stort område, høye infrastrukturkostnader, høy engangsinvestering i utstyr, høye driftskostnader, langsom gassproduksjon (12 til 24 timer), høye installasjonskrav og lang syklus. Tar man hensyn til utstyr, installasjon og infrastrukturfaktorer, er investeringsskalaen for PSA-utstyr med samme spesifikasjoner for utstyr under 3500Nm3/h 20 % til 50 % lavere enn for kryogent luftseparasjonsutstyr. Den kryogene nitrogengeneratoren er egnet for storskala industriell nitrogenproduksjon, men middels og småskala nitrogenproduksjon er uøkonomisk.
Innleggstid: 27. februar 2024
