变压吸附方法生产氮气

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1、变压吸附方法生产氮气SvetlanaIvanova,RobertLewis空气产品公司本论文旨在分享和交流技术数据变压吸附(PSA)工艺是一种可满足广泛的纯度和上世纪年代初，LeonardPool(空气产品公司创始人)提出了工业气体现场制流量要求的高性价比的现场制氮方法。气概念。一些现场低温制气工厂建设在氮气是化工行业的一种重要原料。由于氮气是一种惰性气体，因此适用于各种应用户工厂内或附近，通过管道进行气体用，包括化学品生产、加工和运输等。由于具有低化学反应活性的特点，氮气还输送。这种方法为大宗工业气体用户提是一种理想的保护和吹扫气体

2、。它还常常用于可燃物的储存和使用，也可以防止供了一种低成本、可靠的供应模式。然可燃粉尘的爆炸。氮气可用于(例如汽提和鼓泡方法)清除工艺流程中的污染物。而，由于现场低温工厂需要相对较高的资本投入和电力成本，因此，需求量较由于氮气在化工行业应用十分广泛，因此，工业气体公司不断改进氮气的生产和小的用户通常只能使用由真空绝热槽车供应方法，以提高化学品加工的效率、降低成本，让应用更简便。现在，已经有供应的液态氮。在使用时，需要将液态多种氮气技术和供应方法，可以满足各种规格要求，包括纯度、用气模式、可氮汽化并通过管道进行输送。移动性、占地空间和能耗等

3、方面的要求。从各种氮气生产和供应方法中选择一种合适的方法是一件困难的事情。与传统的低温精馏或贮藏液氮相比，变压吸世纪年代，其他一些现场气态氮附或膜分离系统的现场制氮装置具有更高的性价比，如果不需要超高纯度(例如气生产方法(例如变压吸附和膜分离)开.%)，则优势更加明显。始进入实际应用阶段。最初，这些技术仅适用于低需求量、低纯度的应用。今天，变压吸附和膜分离系统已经发展成氮气生产为一种高效率的供应模式，能够满足不工业用氮气可以使用低温精馏方法或吸附式或渗透式空气分离方法进行生同的容量、纯度和用气模式的要求。产。年

4、()，德国工程师CarlvonLinde发明了空气低温精馏制氮方法，这是最古老的氮气生产方法。今天，一些大型空分工厂仍在使用低温精馏方法，并占到氮气总产量的近-%。()图1.变压吸附(PSA)系统可以提供稳定、低成本的氮气供应，满足各种工艺要求。除雾器活性炭过后过滤器滤器空气压缩机吸收塔氮气缓冲通往客户工厂容器的氮气产品空气冷凝空气冷凝气态氮空气缓冲罐排气口图2.膜系统使用选择性气体渗透原理生产普通纯度氮气空气渗透压缩机用于氮气生产的膜过滤器通往客户工厂的氮气电加热冷凝器氮气缓冲容器氧气分析仪变压吸附(PSA)系统采用吸附工作

5、膜分离技术。需的氮气纯度，以及工厂日常运作所需原理，而膜系统则是在选择性渗的氮气流量。这两个因素可以帮助确定膜系统采用选择性气体渗透工作原理。透的基础上进行气体分离。最佳的氮气供应系统(图)。典型的膜分离工艺(图)使用多组分离变压吸附。在变压吸附过程中(图)，膜，每个分离膜包括数千个中空纤维。氮气纯度。压缩空气首先经过一组过滤器，以去除每个经过纤维膜的分子具有特定的渗透氮气可以为化学品生产工艺提供安全和夹带的油和水。然后，经过纯化的空气率，此渗透率则来自于分子在中空纤维品质保障()。由于氮气是一种惰性气进入两个配有碳分子筛(CMS

6、)的吸附容膜的溶入、扩散和溶出能力。渗透率取体，因此可用于保护敏感材料及防止起器之一。其余杂质，如二氧化碳和残留决于气体在纤维膜中的溶解度和扩散火和爆炸。如何确定最合适的氮气纯度水分，由位于吸附床入口处的碳分子筛率。压缩气体经过纤维膜时，氧气、水并不容易。但是，如果对纯度要求不进行吸附。在高压力下，碳分子筛选蒸气和二氧化碳被选择性地去除，从而高，相应的成本也更低。择性地吸附氧气，使通过的氮气达到所形成富氮气流。需要的纯度等级。在这个过程中，一个PSA变压吸附技术可以生产不同纯度的膜系统生产的氮气的纯度通常为-容器生产氮气，另一个容器在

7、压力作用氮气。纯度越低，氮气的单位成本就越.%，某些情况下，还可以生产纯度下去除吸附的氧气，并排放到大气中。低(图)。例如，使用.%纯度的氮气高于.%的氮气。产品纯度取决于进通过两个吸附床之间的吸附和解吸附循对某些植物油进行保护和/或鼓泡，即气纯度、可用分压差和目标回收水平。环，持续产生氮气。可保持其品质。使用PSA工艺就可以轻如何选择PSA松地生产这种纯度的氮气。选择氮气供应方案时应考虑两个最重要因素：需要的氮气纯度和氮气流速。面对各种氮气供应方式和技术，为特定用于保护可燃材料的氮气纯度可以根应用选择最适合的方式，似

8、乎并不容据材料的极限氧浓度(LOC)和可燃下限通过调整空气压缩机和含有碳分子筛易。但是，要从PSA现场制气、渗透薄(LFL)进行确定。许多化学品的LOC值的吸附容器尺寸，可以实现各种流量膜系统