A produzzione di nitrogenu per a separazione di l'aria criogenica hè un metudu tradiziunale di produzzione di nitrogenu cù una storia di parechji decennii. Aduprà l'aria cum'è materia prima, cumpressa è purifica, è dopu usa u scambiu di calore per licuà l'aria in l'aria liquida. L'aria liquida hè principalmente una mistura di ossigenu liquidu è nitrogenu liquidu. Utilizendu i diversi punti di ebollizione di l'ossigenu liquidu è u nitrogenu liquidu, u nitrogenu hè ottenutu sepanduli per via di a distillazione di l'aria liquida.
Flussu tipicu di prucessu
U prucessu tutale hè custituitu da a cumpressione è a purificazione di l'aria, a separazione di l'aria è a vaporizazione di nitrogenu liquidu.
1. Cumpressione di l'aria è purificazione
Dopu chì l'aria hè pulita da a polvera è impurità meccaniche da u filtru di l'aria, entra in u compressore d'aria, hè cumpressatu à a pressione necessaria, è dopu mandata à l'aria fresca per riduce a temperatura di l'aria. Allora entra in u purificatore di l'asciugatura di l'aria per sguassà l'umidità, l'anidride carbonica, l'acetilene è altri idrocarburi in l'aria.
2. A separazione di l'aria
L'aria purificata entra in u scambiatore di calore principale in a torre di separazione di l'aria, hè rinfriscata à a temperatura di saturazione da u gasu di reflux (azotu di produttu, gasu di rifiuti), è hè mandatu à u fondu di a torre di distillazione. L'azotu hè ottinutu à a cima di a torre, è l'aria liquidu hè throttled è mandatu Entra in l'evaporatore di cundensazione per evaporà, è à u stessu tempu, una parte di u nitrogenu mandatu da a torre di rectificazione hè condensata. Una parte di u nitrogenu liquidu cundensatu hè usata cum'è u liquidu di reflux di a torre di rettificazione, è l'altra parte hè usata cum'è pruduttu di nitrogenu liquidu è abbanduneghja a torre di separazione di l'aria.
U gas di scarico da l'evaporatore di condensazione hè riscaldatu à circa 130K da u scambiatore di calore principale è entra in l'espansione per espansione è refrigerazione per furnisce a capacità di rinfrescante per a torre di separazione di l'aria. Una parte di u gasu espansu hè aduprata per a rigenerazione è u rinfrescante di u tagliu moleculare, è dopu hè scaricata à traversu u silenziatore. atmosfera.
3. Vaporizazione di nitrogenu liquidu
U nitrogenu liquidu da a torre di separazione di l'aria hè almacenatu in u tank di almacenamentu di nitrogenu liquidu. Quandu l'equipaggiu di separazione di l'aria hè inspeccionatu, u nitrogenu liquidu in u tank di almacenamiento entra in u vaporizzatore è hè riscaldatu prima di esse mandatu à u pipeline di nitrogenu di u produttu.
A produzzione di nitrogenu criogenicu pò pruduce nitrogenu cù una purità di ≧99.999%.
purezza
A produzzione di nitrogenu criogenicu pò pruduce nitrogenu cù una purità di ≧99.999%. A purità di l'azotu hè limitata da a carica di nitrogenu, u numeru di vassoi, l'efficienza di a tavula è a purità di l'ossigenu in l'aria liquida, etc., è a gamma di regulazione hè chjuca.
Dunque, per un inseme di l'equipaggiu di produzzione di nitrogenu criogenicu, a purità di u produttu hè basualmente certa è hè inconveniente per aghjustà.
L'attrezzatura principale inclusa in u dispositivu generatore di nitrogenu criogenicu
1. Filtrazione di l'aire
Per riduce l'usura di a superficia mobile meccanica à l'internu di u compressore d'aria è assicurà a qualità di l'aria, prima chì l'aria entre in u compressore d'aria, deve prima passà per u filtru d'aria per sguassà a polvera è altre impurità cuntenute in questu. L'assunzione di l'aria di i compressori d'aria usa principalmente filtri di efficienza grossa o filtri di efficienza media.
2. Cumpressore d'aria
Sicondu u principiu di travagliu, i compressori d'aria pò esse divisu in dui categurie: volumetricu è veloce. I compressori d'aria utilizanu principalmente compressori d'aria à pistone alternativu, compressori d'aria centrifughi è compressori d'aria à vite.
3. Air cooler
Hè adupratu per riduce a temperatura di l'aria compressa prima di entre in u purificatore di l'asciugatura di l'aria è a torre di separazione di l'aria, evitendu grandi fluttuazioni in a temperatura chì entra in a torre, è pò precipitate a maiò parte di l'umidità in l'aria compressa. Raffreddatori d'acqua di azotu (cumposti da torre di rinfrescante d'acqua è torre di rinfrescante di l'aria: a torre di rinfrescante d'acqua usa u gasu residuale da a torre di separazione di l'aria per rinfriscà l'acqua circulante, è a torre di rinfrescante d'aria usa l'acqua circulante da a torre di rinfrescamentu d'acqua per rinfriscà l'acqua). air), freon air cooler.
4. Asciugatore d'aria è purificatore
L'aria compressa cuntene sempre una certa quantità di umidità, diossidu di carbonu, acetilene è altri idrocarburi dopu avè passatu per u cooler d'aria. L'umidità congelata è u diossidu di carbonu dipositu in a torre di separazione di l'aria bluccaranu i canali, i tubi è e valvole. L'acetilene s'accumula in l'ossigenu liquidu è ci hè un risicu di splusione. A polvera usurarà a macchina operativa. Per assicurà u funziunamentu sicuru à longu andà di l'unità di separazione di l'aria, l'equipaggiu di purificazione speciale deve esse stallatu per sguassà queste impurità. I metudi più cumuni di purificazione di l'aire sò l'adsorzione è a congelazione. U metudu di adsorption sieve molecular hè largamente utilizatu in i generatori di nitrogenu chjuchi è mediu in Cina.
5. Torre di separazione di l'aria
A torre di separazione di l'aria include principalmente scambiatore di calore, liquefier, torre di distillazione, evaporatore di condensazione, ecc. Hè un novu tipu di scambiatore di calore di partizione cumminata cù una struttura metallica tutta d'aluminiu. A diferenza di temperatura media hè assai chjuca è l'efficienza di u scambiu di calore hè altu cum'è 98-99%. A torre di distillazione hè un equipamentu di separazione di l'aria. I tippi di l'equipaggiu di torre sò spartuti secondu e parti internu. Una torre di piastra di sieve cù una piastra di sieve hè chjamata torre di piastra di sieve, una torre di tappa di bolla cù una piastra di tappa di bolla hè chjamata torre di tappa di bolle, è una torre imballata cù imballaggio stacked hè chjamata torre di piastra di sieve. U piattu sieve hà una struttura sèmplice, hè facile à fabricà, è hà una alta efficienza di piastra, cusì hè largamente utilizatu in torri di distillazione di fraccionamentu di l'aria. I turri imballati sò principarmenti usati per e torre di distillazione cù un diametru menu di 0,8 m è una altezza micca più grande di 7 m. E torri di tappi di bolle sò oghji raramente usate per via di a so struttura cumplessa è di e difficultà di fabricazione.
6. Turboexpander
Hè una macchina rotativa a lama usata da i generatori di nitrogenu per generà energia fredda. Hè una turbina di gas usata in cundizioni di bassa temperatura. Turboexpanders sò spartuti in tippu di flussu assiale, tippu di flussu radiale centripetal è tippu di flussu radiale centripetal secondu a direzzione di flussu di u gasu in l'impeller; secondu s'ellu u gasu cuntinueghja à espansione in l'impeller, hè divisu in u tipu d'attaccu è u tipu d'impattu. L'espansione cuntinuata hè un tipu di contraattaccu. tipu, ùn cuntinueghja à espansione è diventa tipu d'impattu. L'espansione di turbine d'impattu di flussu assiale radiale à una sola tappa sò largamente usate in l'equipaggiu di separazione di l'aria. U generatore di nitrogenu di separazione di l'aria criogenica hà equipaggiu cumplessu, una grande zona, alti costi di infrastruttura, altu investimentu una volta in l'equipaggiu, alti costi operativi, produzzione di gas lenta (da 12 à 24 ore), elevate esigenze di installazione, è un ciclu longu. In cunsiderà i fatturi di l'equipaggiu, l'installazione è l'infrastruttura, a scala d'investimentu di l'equipaggiu PSA cù e stesse specificazioni per l'equipaggiu sottu 3500Nm3 / h hè da 20% à 50% più bassa di quella di l'equipaggiu di separazione di l'aria criogenica. U dispusitivu di u generatore di nitrogenu criogenicu hè adattatu per a pruduzzione industriale di nitrogenu à grande scala, ma a produzzione di nitrogenu mediu è chjuca hè micca economica.
Tempu di Postu: Feb-27-2024
