Nitrogen Series (II) Igbaradi ti Nitrogen

Awọn oluṣelọpọ iṣelọpọ Nitrogen – Ile-iṣẹ iṣelọpọ Nitrogen China & Awọn olupese (xinfatools.com)

Nitrojini jẹ paati akọkọ ti afẹfẹ, ṣiṣe iṣiro nipa 78% ti afẹfẹ. N2 eroja nitrogen jẹ gaasi ti ko ni awọ ati olfato labẹ awọn ipo deede. Iwọn gaasi labẹ ipo boṣewa jẹ 1.25 g/L. Aaye yo jẹ -210 ℃ ati aaye farabale jẹ -196 ℃. nitrogen olomi jẹ firiji-iwọn otutu (-196 ℃).

Loni a yoo ṣafihan ọpọlọpọ awọn ọna akọkọ fun iṣelọpọ nitrogen ni ile ati ni okeere.

Nibẹ ni o wa mẹta gbogboogbo ise-asekale nitrogen gbóògì ọna: cryogenic air Iyapa nitrogen gbóògì, titẹ golifu adsorption nitrogen gbóògì, ati awo ilu Iyapa nitrogen gbóògì.

Akọkọ: Cryogenic air Iyapa nitrogen gbóògì ọna

Iṣẹjade nitrogen ti iyapa afẹfẹ Cryogenic jẹ ọna iṣelọpọ nitrogen ibile pẹlu itan-akọọlẹ ti o fẹrẹ to ọpọlọpọ awọn ewadun. O nlo afẹfẹ bi ohun elo aise, compress ati sọ di mimọ, lẹhinna lo paṣipaarọ ooru lati mu afẹfẹ di afẹfẹ olomi. Afẹfẹ olomi jẹ nipataki idapọ ti atẹgun olomi ati nitrogen olomi. Awọn aaye gbigbo ti o yatọ ti atẹgun omi ati omi nitrogen ni a lo lati ya wọn sọtọ nipasẹ distillation ti afẹfẹ omi lati gba nitrogen.

Awọn anfani: iṣelọpọ gaasi nla ati mimọ giga ti nitrogen ọja. Ṣiṣejade nitrogen Cryogenic le gbejade kii ṣe nitrogen nikan ṣugbọn tun ni omi nitrogen, eyiti o pade awọn ibeere ilana ti nitrogen olomi ati pe o le wa ni fipamọ sinu awọn tanki ibi-itọju nitrogen olomi. Nigbati o ba wa ni fifuye nitrogen intermittent tabi atunṣe kekere ti ohun elo iyapa afẹfẹ, omi nitrogen ti o wa ninu ojò ibi-itọju wọ inu vaporizer ati ki o gbona, ati lẹhinna ranṣẹ si opo gigun ti epo nitrogen ọja lati pade ibeere nitrogen ti ẹyọ ilana naa. Iwọn iṣẹ ṣiṣe ti iṣelọpọ nitrogen cryogenic (itọkasi aarin laarin awọn igbona nla meji) jẹ diẹ sii ju ọdun 1 lọ, nitorinaa iṣelọpọ nitrogen cryogenic ni gbogbogbo ko ṣe akiyesi bi imurasilẹ.

Awọn alailanfani: Ṣiṣejade nitrogen Cryogenic le gbejade nitrogen pẹlu mimọ ti ≧99.999%, ṣugbọn mimọ ti nitrogen ni opin nipasẹ fifuye nitrogen, nọmba awọn atẹ, ṣiṣe atẹ ati mimọ atẹgun ninu afẹfẹ omi, ati iwọn tolesese jẹ kekere pupọ. Nitorinaa, fun ṣeto ti ohun elo iṣelọpọ nitrogen cryogenic, mimọ ọja jẹ ipilẹ ti o daju ati korọrun lati ṣatunṣe. Niwọn igba ti ọna cryogenic ti ṣe ni awọn iwọn otutu kekere pupọ, ohun elo gbọdọ ni ilana ibẹrẹ itutu-itutu ṣaaju ki o to fi sii si iṣẹ deede. Akoko ibẹrẹ, iyẹn ni, akoko lati ibẹrẹ ti expander si akoko ti mimọ nitrogen de ọdọ ibeere, ni gbogbogbo ko kere ju awọn wakati 12; ṣaaju ki ohun elo naa wọ inu atunṣe, o gbọdọ ni akoko alapapo ati akoko thawing, ni gbogbogbo awọn wakati 24. Nitorinaa, ohun elo iṣelọpọ nitrogen cryogenic ko yẹ ki o bẹrẹ ati duro nigbagbogbo, ati pe o ni imọran lati ṣiṣẹ nigbagbogbo fun igba pipẹ.

Ni afikun, ilana cryogenic jẹ eka, wa ni agbegbe nla, ni awọn idiyele amayederun giga, nilo awọn ologun itọju pataki, ni nọmba nla ti awọn oniṣẹ, ati gbe gaasi laiyara (wakati 18 si 24). O dara fun iṣelọpọ nitrogen ile-iṣẹ nla.

Keji: Ipa Swing Adsorption (PSA) Ọna iṣelọpọ Nitrogen

Titẹ Swing Adsorption (PSA) imọ-ẹrọ Iyapa gaasi jẹ ẹka pataki ti imọ-ẹrọ iyapa gaasi ti kii-cryogenic. O jẹ abajade ti awọn igbiyanju igba pipẹ ti eniyan lati wa ọna iyapa afẹfẹ ti o rọrun ju ọna cryogenic lọ.

Ni awọn 1970s, West German Essen Mining Company ni ifijišẹ ni idagbasoke erogba molikula sieves, paving awọn ọna fun awọn ise ti PSA air Iyapa nitrogen gbóògì. Ni awọn ọdun 30 sẹhin, imọ-ẹrọ yii ti ni idagbasoke ni iyara ati ti dagba. O ti di oludije to lagbara ti ipinya afẹfẹ cryogenic ni aaye ti iṣelọpọ nitrogen kekere ati alabọde.

Titẹ golifu adsorption nitrogen gbóògì nlo air bi aise ohun elo ati ki erogba molikula sieve bi adsorbent. O nlo awọn abuda kan ti erogba molikula sieve ká yiyan adsorption ti atẹgun ati nitrogen ninu awọn air, ati ki o nlo awọn opo ti titẹ golifu adsorption (titẹ adsorption, titẹ idinku desorption ati molikula sieve isọdọtun) lati ya atẹgun ati nitrogen ni yara otutu lati gbe awọn nitrogen.

Ti a ṣe afiwe pẹlu iṣelọpọ nitrogen ti ipinya air cryogenic, iṣelọpọ fifin agbara gbigbe nitrogen ni awọn anfani pataki: Iyapa adsorption ni a ṣe ni iwọn otutu yara, ilana naa rọrun, ohun elo jẹ iwapọ, ifẹsẹtẹ naa jẹ kekere, o rọrun lati bẹrẹ ati da duro, o bẹrẹ ni kiakia, iṣelọpọ gaasi yara (ni gbogbogbo nipa awọn iṣẹju 30), agbara agbara jẹ kekere, idiyele iṣẹ jẹ kekere, iwọn adaṣe jẹ giga, iṣẹ ati itọju jẹ irọrun, fifi sori skid rọrun, ko si ipilẹ pataki. O nilo, mimọ nitrogen ọja le ṣe atunṣe laarin iwọn kan, ati iṣelọpọ nitrogen jẹ ≤3000Nm3 / h. Nitorina, titẹ golifu adsorption iṣelọpọ nitrogen jẹ pataki ni pataki fun iṣẹ lainidii.

Bibẹẹkọ, titi di isisiyi, awọn ẹlẹgbẹ ile ati ajeji le gbejade nitrogen nikan pẹlu mimọ ti 99.9% (ie, O2≤0.1%) ni lilo imọ-ẹrọ iṣelọpọ nitrogen PSA. Diẹ ninu awọn ile-iṣẹ le gbejade 99.99% nitrogen mimọ (O2≤0.01%). Iwa mimọ ti o ga julọ ṣee ṣe lati irisi ti imọ-ẹrọ iṣelọpọ nitrogen PSA, ṣugbọn idiyele iṣelọpọ ga ju ati pe ko ṣeeṣe lati gba awọn olumulo. Nitorinaa, lilo imọ-ẹrọ iṣelọpọ nitrogen nitrogen PSA lati gbejade nitrogen mimọ-giga gbọdọ tun ṣafikun ohun elo iwẹwẹ lẹhin ipele.

Ọna ìwẹnumọ nitrogen (iwọn ile-iṣẹ)

(1) Ọ̀nà dídioxygenation Hydrogenation.

Labẹ iṣẹ ti ayase kan, atẹgun ti o ku ninu nitrogen fesi pẹlu hydrogen ti a fi kun lati gbe omi jade, ati pe agbekalẹ idahun jẹ: 2H2 + O2 = 2H2O. Lẹhinna, a ti yọ omi kuro nipasẹ olupilẹṣẹ compressor nitrogen giga-titẹ, ati nitrogen giga-mimọ pẹlu awọn paati akọkọ wọnyi ni a gba nipasẹ gbigbe lẹhin-gbigbe: N2≥99.999%, O2≤5 × 10-6, H2≤1500 × 10-6, H2O≤10.7× 10-6. Iye owo iṣelọpọ nitrogen jẹ nipa 0.5 yuan/m3.

(2) Hydrogenation ati ọna deoxygenation.

Ọna yii pin si awọn ipele mẹta: ipele akọkọ jẹ hydrogenation ati deoxygenation, ipele keji jẹ dehydrogenation, ati ipele kẹta ni yiyọ omi kuro. N2 ≥ 99.999%, O2 ≤ 5 × 10-6, H2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10.7 × 10-6. Iye owo iṣelọpọ nitrogen jẹ nipa 0.6 yuan/m3.

(3) Ọ̀nà dídioxygenation carbon.

Labẹ iṣẹ ti ayase ti o ni atilẹyin erogba (ni iwọn otutu kan), atẹgun ti o ku ni nitrogen lasan ṣe atunṣe pẹlu erogba ti a pese nipasẹ ayase funrararẹ lati ṣe ipilẹṣẹ CO2. Ilana ifaseyin: C + O2 = CO2. Lẹhin ipele ti o tẹle ti yiyọ CO2 ati H2O, nitrogen giga-mimọ pẹlu akopọ ti o tẹle ni a gba: N2 ≥ 99.999%, O2 ≤ 5 × 10-6, CO2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10.7 × 10-6. Iye owo iṣelọpọ nitrogen jẹ nipa 0.6 yuan/m3.

Kẹta: Membrane Iyapa ati air Iyapa nitrogen gbóògì

Iyapa Membrane ati iṣelọpọ nitrogen Iyapa afẹfẹ tun jẹ ẹka tuntun ti imọ-ẹrọ iṣelọpọ nitrogen ti kii-cryogenic. O jẹ ọna iṣelọpọ nitrogen tuntun ti o dagbasoke ni iyara ni okeere ni awọn ọdun 1980. O ti ni igbega ati lo ni Ilu China ni awọn ọdun aipẹ.

Ṣiṣejade nitrogen Iyapa Membrane nlo afẹfẹ bi ohun elo aise. Labẹ titẹ kan, o nlo awọn oṣuwọn permeation ti o yatọ ti atẹgun ati nitrogen ninu awo okun ti o ṣofo lati ya atẹgun ati nitrogen lati ṣe agbejade nitrogen. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn ọna iṣelọpọ nitrogen meji ti o wa loke, o ni awọn abuda ti ẹya ẹrọ ti o rọrun, iwọn kekere, ko si àtọwọdá iyipada, iṣẹ ti o rọrun ati itọju, iṣelọpọ gaasi yiyara (laarin awọn iṣẹju 3), ati imugboroja agbara irọrun diẹ sii.

Sibẹsibẹ, awọn membran okun ṣofo ni awọn ibeere ti o muna lori mimọ ti afẹfẹ fisinuirindigbindigbin. Awọn membran jẹ ifaragba si ti ogbo ati ikuna, ati pe o nira lati tunṣe. Awọn membran tuntun nilo lati paarọ rẹ.

Iṣelọpọ nitrogen Iyapa Membrane dara julọ fun awọn olumulo kekere ati alabọde pẹlu awọn ibeere mimọ nitrogen ti ≤98%, ati pe o ni ipin idiyele-iṣẹ ti o dara julọ ni akoko yii; nigbati nitrogen ti nw wa ni ti beere lati wa ni ti o ga ju 98%, o jẹ nipa 30% ti o ga ju awọn titẹ golifu adsorption nitrogen gbóògì ẹrọ ti kanna sipesifikesonu. Nitorinaa, nigbati nitrogen mimọ-giga ba jẹ iṣelọpọ nipasẹ apapọ iṣelọpọ nitrogen iyapa awọ ara ati awọn ẹrọ isọdi nitrogen, mimọ ti nitrogen gbogbogbo jẹ 98% gbogbogbo, eyiti yoo mu idiyele iṣelọpọ ati idiyele iṣẹ ṣiṣe ti ẹrọ isọdi.