操纵碳筛对氛围中的氧战氮取舍吸附的特征


更新时间:2019-10-06    浏览次数:

  膜分手空分制氮也低温制氮手艺的新的分支,是80年代国外敏捷成长起来的一种新的制氮方式,正在国内推广使用仍是近几年的事。

  变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)气体分手手艺低温气体分手手艺的主要分支,是人们持久来勤奋寻找比深冷法更简单的空分方式的成果。七十年代西德埃森矿业公司成功开辟了碳筛,为PSA空分制氮工业化铺平了道。三十年来该手艺成长很快,手艺日趋成熟,正在中小型制氮范畴已成为深冷空分的强无力的合作敌手。

  工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分手制氮。操纵各空气的沸点分歧利用液态空气分手法,将氧气和氮气分手。将拆氮气的瓶子漆成黑色,拆氧气的漆成蓝色。

  变压吸附制氮取深冷空分制氮比拟,具有显著的特点:吸附分手是正在常温下进行,工艺简单,设备紧凑,占地面积小,开停便利,启动敏捷,产气快(一般正在30min摆布),能耗小,运转成本低,从动化程度高,操做便利,撬拆便利,无须特地根本,产物氮纯度可正在必然范畴内调理,产氮量≤2000Nm3/h。但到目前为止,除美国空气用品公司用PSA制氮手艺,无须后级纯化能工业化出产纯度≥99.999%的高纯氮外(进口价钱很高),国表里同业一般用PSA制氮手艺只能制取氮气纯度为99.9%的普氮(即O2≤0.1%),个体企业可制取99.99%的纯氮(O2≤0.01%),纯度更高从PSA制氮手艺上是可能的,但制做成本太高,用户也很难接管,所以用非低温制氮手艺制取高纯氮还必需加后级纯化安拆。

  膜分手制氮是以空气为原料,正在必然的压力下,操纵氧和氮正在中空纤维膜中的分歧渗入速度来使氧、氮分手制取氮气。它取上述两种制氮方式比拟,具有设备布局更简单、体积更小、无切换阀门、操做也更为简洁、产气更快(3min以内)、增容更便利等特点,但中空纤维膜对压缩空气洁净度要求更严,膜易老化而失效,难以修复,需要换新膜,膜分手制氮比力适合氮气纯度要求正在≤98%摆布的中小型用户,此时具有最佳功能价钱比;当要求氮气纯度高于98%时,它取同规格的变压吸附制氮安拆比拟,价钱要超出跨越30%摆布,故由膜分手制氮和氮纯化安拆相组合制取高纯氮时,普氮纯度一般为98%,因此会添加纯化安拆的制做成本和运转成本。

  变压吸附制氮是以空气为原料,用碳筛做吸附剂,操纵碳筛对空气中的氧和氮选择吸附的特征,使用变压吸附道理(加压吸附,减压解吸并使筛再生)而正在常温使氧和氮分手制取氮气。

  它是一种保守的空分手艺,已有九十余年的汗青,它的特点是产气量大,产物氮纯度高,无须再纯化便可间接使用于磁性材料,但它工艺流程复杂,占地面积大,基建费用高,需特地的维修力量,操做人员较多,产气慢(18~24h),它适宜于大规模工业制氮,氮气成本正在0.7元/m3摆布。