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
缓冲罐和贮气罐
活塞式空压机后宜设缓冲罐,各空压机不宜共用缓冲罐。螺杆和离心空压机一般不设缓冲罐。为保证缓冲罐和贮气罐的安全操作,应在罐上装设安全阀和现场指示的压力表。对活塞空压机系统,缓冲罐上应设有空压机减压阀。为使缓冲罐或贮气罐内积水能顺利排除,应在其底部设置排液管,在寒冷季节,排液管应设有可靠的防冻措施。
空气过滤器
为防止杂物及大量灰尘进入空压机,在其吸入管道上应设置空气过滤器(空压机组已经配套设置有过滤器者除外)。其过滤面积应与空压机的排气量相适应,为便于检查空气过滤器灰尘积聚情况,应设置测量其差压的仪表。空气过滤器应安装在便于检查维修的地方,必要时需设置平台和扶梯。
PSA制氮基本工艺流程:PSA制氮机基本工艺流程示意图空气经空压机压缩后,经过除尘、除油、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为左吸,持续时间为几十秒。碳分子筛变压吸附制氮装置,是一种新型的空气分离设备,以压缩空气为原料,碳分子筛为吸附剂,采用变压吸附流程(简称P.S.A)。
●PSA制氮机
成本低:P.S.A.工艺是一种简便的制氮方法,开机后几分钟产生氮气,能耗低,氮气成本低于深冷法空分制氮。
:**微电脑控制、全自动操作、无需要特别训练的操作人员,只需按下启动开关,就可自动运转,达到连续生产氮气。
氮气纯度稳定,**由仪器监控、显示,确保所需氮气纯度。
选用**碳分子筛:具有吸附容量大,抗压性能高,使用寿命长。
的控制阀门:的**管道式气动阀门可以制氮设备地运转。的技术力量和的***服务。设备信装箱化,现场按装时仅需连接气源、电源和水源。优良的电气和机械装配技术,提供连续性的技术服务,负责现场调试及培训操作。
磁性材料生产企业中的制氮机
磁性材料中MnZn铁氧体(高μi和功率铁氧体)的烧结和NdFeB等稀土永磁合金生产中的细粉碎工序都需要高纯氮气进行保护,以防止磁体(粉)在工艺过程中的氧化。
众所周知,MnZn铁氧体是由Fe、Mn、Zn的氧化物在高温烧结时产生固相反应生成的。Mn、Fe极易变价,在不同的温度和气氛(氧分压)条件下,Mn、Fe的价态是不同的,要使MnZn铁氧体达到所要求的磁性能,必须保证其中各金属离子处于特定的价态和适宜的晶体结构,除有合适的配方外,关键是应在平衡气氛条件下进行烧结,而保护气体则是实施平衡气氛烧结的基本物质条件之一。氮窑清洗仓的氮中氧含量希望在50×10-6以下,故要求氮气的纯度在99.995%以上,且对杂质气(O2、H2)的量有较严格的限制:一条年产1000吨左右的MnZn铁氧体生产线,一般氮耗量在100~120Nm3/h。
NdFeB等稀土永磁合金中的稀土金属即使是在常温条件下,也很易氧化而导致稀土永磁合金性能降低,过量氧化将使合金性能大为恶化。因为1份氧能使6份(重量)的稀土元素氧化而失去作用。以NdFeB为例,要制得N45的磁体必须保证其生产工艺环境中的氧含量≤0.01%,终产品中的氧含量为0.09±0.02%(质量分数)〔1〕。若用氮气作为工艺环境气体其氮气纯度必须在99.99%以上。
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