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。
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,产品氮纯度可在一定范围内调节,产氮量≤2000Nm³/h。但到2017年为止,除美国空气用品公司用PSA制氮技术,无须后级纯化能工业化生产纯度≥99.999%的高纯氮外(进口价格很高),国内外同行一般用PSA制氮技术只能制取氮气纯度为99.9%的普氮(即O2≤0.1%),个别企业可制取99.99%的纯氮(O2≤0.01%),纯度更高从PSA制氮技术上是可能的,但制作成本太高,用户也很难接受,所以用非低温制氮技术制取高纯氮还必须加后级纯化装置。
氮气纯化装置以深冷法制氮、PSA变压吸附制氮,氮膜分离制氮的普通氮气为原料,经过加氢催化除氧,冷凝、吸附二级干燥,过滤,除去氮气中的杂质氧、二氧化碳、水份和尘埃,获得高纯度的氮气。用户对纯氮中的含氢量有特殊要求时,我们可以通过工艺手段来控制氮气中的氢气含量。若原料氮的氧含量超过0.1%时,则可用加氢除氧和除氢的方式来获得无氢高纯氮,若原料氮的氧含量小于0.1%,则采用化学除氧工艺方法。吸附法变压吸附法是20世纪50年代末才开发成功的,由于其独有的灵活方便、投资少、能耗低的优点,近年来变压吸附空分富氧技术在中小规模富氧应用领域得到越来越多的应用。
氮分子含有孤对电子而极性大于氧并且有较大的四极矩,因而N2与沸石骨架中阳离子的作用力强。空气逐层通过沸石柱后,气相中的含氧量逐渐提高,这样便可得到富氧流出气。
一套变压吸附制氧(制氮)系统主要包括三部分:空气压缩系统、压缩空气预处理系统、吸附分离系统。
变压吸附空气分离的技术进步主要集中在两个方面:变压吸附空分工艺过程的改进,使过程更加节能;变压吸附空分吸附剂性能的改进。
以上信息由专业从事氮气分离膜价格的科林爱尔于2024/5/3 7:07:26发布
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