三、深冷制氮的工藝流程和設備簡介
1、深冷制氮的典型工藝流程:
整個流程由空氣壓縮及凈化、空氣分離、液氮汽化組成。
⑴ 空氣壓縮及凈化
空氣經空氣過濾器清除灰塵和機械雜質后進入空氣壓縮機,壓縮至所需壓力,然后送入空氣冷卻器,降低空氣溫度。再進入空氣干燥凈化器,除去空氣中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氫化合物。
⑵ 空氣分離:
凈化后的空氣進入空分塔中的主換熱器,被返流氣體(產品氮氣、廢氣)冷卻至飽和溫度,送入精餾塔底部,在塔頂部得到氮氣,液空經節流后送入冷凝蒸發器蒸發,同時冷凝由精餾塔送來的部分氮氣,冷凝后的液氮一部分作為精餾塔的回流液,另一部分作為液氮產品出空分塔。
由冷凝蒸發器出來的廢氣經主換熱器復熱到約130K進膨脹機膨脹制冷為空分塔提供冷量,膨脹后的氣體一部分作為分子篩的再生和吹冷用,然后經消音器排入大氣。
⑶ 液氮汽化
由空分塔出來的液氮進液氮貯槽貯存,當空分設備檢修時,貯槽內的液氮進入汽化器被加熱后,送入產品氮氣管道。
深冷制氮可制取純度≧99.999%的氮氣。
四、深冷制氮與變壓吸附制氮的技術經濟比較
1、流程比較
從以上的論述中我們可以發現:變壓吸附制氮流程簡樸,設備數量少,主要設備僅有空壓機、空氣干燥器、吸附制氮機和儲氣罐等。而深冷制氮流程復雜,設備數量多,主要設備有空壓機、空冷器、空氣凈化干燥器、換熱器、膨脹機和精流塔等。
制氮機
2、產品種類和純度比較
深冷制氮不僅可以生產氮氣而且可以生產液氮,滿意需要液氮的工藝要求,并且可在液氮貯槽內貯存,當出現氮氣間斷負荷或空分設備小修時,貯槽內的液氮進入汽化器被加熱后,送入產品氮氣管道滿意工藝裝置對氮氣的需求。深冷制氮的運轉周期(指兩次大加溫之間的間隔期)一般為1年以上,因此,深冷制氮一般不考慮備用。而變壓吸附制氮只能生產氮氣,無備用手段,單套設備不能保證連續長周期運行。
深冷制氮可制取純度≧99.999%的氮氣。氮氣純度受到(de dan qi _dan qi chun du shou dao)氮氣負荷、塔板數量、塔板效率和液空中氧純度等的限制,調節范圍很小。因此,對于一套深冷制氮設備其產品純度基本是一定的,不便調節。變壓吸附制氮制取的氮氣純度一般在95%-99.9%范圍內,假如需要更高純度的氮氣需增加氮氣凈化設備。氮氣純度只受產品氮氣負荷的影響,在其他條件不變情況下,氮氣排出量越大,氮氣的純度就越低;反之則越高。因此,對于一套變壓吸附制氮設備只要負荷答應其產品純度可以在90-99.9%之間任意調節。