制氮机的变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)技术是一种的气体分离技术。
其提取氮气主要原理是:由于空气中氧、氮两种气体分子在碳分子筛表面微孔的扩散速率不同,直径较小的氧分子扩散较快,较多的进入分子筛固相(微孔),直径较大的氮分子扩散较慢,进入分子筛固相(微孔)也较小,这样,在气相中就得到氮的富集成份;在吸附平衡情况下,空气压力越高,则碳分子筛的吸附量越大;反之压力越低,则吸附量越小。投入工业运行的PSA空分制氮装置一般具有二个或二个以上吸附器组成,各吸附器通过优化纵使,交替循环工作,以达到连续产氮和提高氮气回收率等目的。
制氮装置所需要的主要气源是达到要求的压缩空气,不需要专人控制,便可以源源不断地生产出和高纯度的氮气,运行,成本低,比购买钢瓶氮气或液氮气费用低廉好多倍。
对于石油化工装置,所需氮气纯度大多为99.9%,从以上对深冷制氮和变压吸附制氮的简介及比较中,我们可以得出以下结论:
a)当氮气连续负荷大于600 m3/h,间断负荷用量不太大,可以通过液氮汽化满足要求时,应采用深冷制氮。
b)当氮气连续负荷大于600 m3/h,间断负荷用量大,液氮汽化已不能满足其用量时,可采用以深冷制氮为主,变压吸附间断供气的方式。
c)当氮气连续负荷小于600 m3/h,可采用变压吸附制氮。
d)变压吸附制氮特别适用于氮气负荷小于3000 m3/h,氮气纯度为95%,并且是间断运行工况。
e)当工艺装置需要液氮时,除非有外部供应液氮的可能,否则均应采用深冷制氮。
制氮机的配件介绍及安装检测指南
1.空压机
选用空压机除确定主机型号及台数外,还应明确配套的辅助设备和附件、管道、管阀件、控制仪表、电气设备的供应范围。
空压机的噪声应符合标准《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87—85)的规定。对于噪声超标的螺杆式空压机,应采取有效的防治措施,避免噪声污染。
2.干燥器
干燥器的选型根据供气系统、用户对空气干燥程度及处理空气量的要求,经技术经济比较后确定。项目仪表空气系统采用无热再生组合式干燥器。当采用有油润滑空压机时,必须在干燥器前加设除油器。进入吸附式干燥器的压缩空气温度不得超过40℃。为方便维修及更换干燥剂,在干燥器进出管线间应装设旁路阀。
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