制氮机制氢设备以液氨为原料,经汽化后将氨气加热到一定温度,在催化剂作用下,氨发生分解成氢氮混合气体,液氨气化预热后进入装有催化剂的分解炉,在一定温度压力和催化剂的作用下氨即分解,产生含氢75%、氮25%的混合气,气体经热交换器和冷却器及流量计后,可进行纯化处理或直接使用。一般在制氮机制取氮气的时候,引起氮气纯度下降的原因有:1、制氮机的吸附压力不稳定如过高,超过了0。
要使氨气获得充分分解,具备下列条件:
1、 及时充分地供给大量热源。
2、 较好的催化剂。
3、 液氨的纯度为99.8%以上。
设备特点:
(1)省水省电:
制氮机制氢设备仅需要少量过程用水,有效节省水源,并利用分解气热能给氨气预热,达到省电目的。
(2)快速更换电阻丝:
制氮机制氢设备电阻丝结构为抽插式,在不停气情况下可方便更换,只需就可换好,避免了传统结构需停炉冷却至少1天后拆炉更换。
(3)***少使用方便:
工艺成熟,结构紧凑,整体撬装,占地小无需基建***,操作简便,价格低廉,用于提取纯氢仍有很高的经济性,现场只需连接电源、气源即可制取氢气。
(4)运用范围广:
能够满足大部分氢气使用的需求,特别在以金属热处理、粉末冶金、电子等主导领域中有了广泛的应用。
(5)运行成本低:
***少,液氨原料便宜,能耗低,,运行成本低,是氮氢混合保护气氛i经济的来源。
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。液位管中的白色东西是液位管接口处的润滑剂,不影响运用,待全体换液后就好。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。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。若不行需拆开电磁阀对内部进行清洗(响主要是因电磁阀内脏有杂质),若清洗完还不行,须更换新的。所以变压吸附制氮设备是目前应用为广泛的技术。
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。经检测表明,氮气符合GB3864工业用氮的技术要求,用于交联电缆生产中的加热介质,可提高交联电缆产品质量,***省,自动化程度高。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。
膜空分制氮原理
空气经压缩机压缩过滤后进入高分子膜过滤器,由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数不同,导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。根据这一特性,可将各种气体分为“快气”和“慢气”。
当混合气体在膜两侧压力差的作用下,渗透速率相对快的气体,如水、氢气、氦气、硫i化氢、二氧化碳等透过膜后,在膜的渗透侧被富集,而渗透速率相对较慢的气体,如甲i烷、氮气、一氧i化碳和Ar等气体则被滞留在膜的侧被富集,从而达到混合气体分离的目的。由于吸附塔是用碳分子筛填充的,cms(碳分子筛)是一种特殊的活性炭。
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