制氮机设备,是指以空气为原料,利用物理方法将空气中的氧和氮分离而获得氮气的设备。根据分类方法的不同,即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法,工业上应用的制氮机,按照原理不同分为以上三种。
市面上常见的制氮方式有3种,每一种方式会针对不同的客户群体,客户在选择制氮机设备制造厂商之前需确定需求才能有的放矢,下面瑞气针对以上三种制氮方式做简要分析。
分子筛制氮机
变压吸附法即 PSA 法(Pressure Swing Adsorption),基于吸附剂对空气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分离得到氮气。当空气经过压缩,通过吸附塔的吸附层时,氧分子优先被吸附,氮分子留在气相中,而成为氮气。吸附达到平衡时,利用减压将分子筛表面所吸附的氧分子驱除,恢复分子筛的吸附能力即吸附剂解析。为了能够连续提供氮气,装置通常设置两个或两个以上的吸附塔,一个塔吸附,另一个塔解析,按适当的时间切换使用。
变压吸附制氮流程简单,设备数量少,主要设备仅有空 压机、空气干燥器、吸附制氮机和储气罐等。
变压吸附法启动时,只要按一下按钮,启动30分钟内便可以获得合格的氮气产品,如果需要高纯的氮气,那么经过氮气净化装置,大约再用30分钟便可获得99.99%-99.9995%的高纯氮气。停机时也只需按一下按钮便可。因此,变压吸附制氮适用于间断运行的情况。
此法是先将空气压缩、冷却,并使空气液化,利用氧、氮组分的沸点的不同,在精馏塔的塔盘上使气、液接触,进行质、热交换, 高沸点的氧不断从蒸汽中冷凝成液体,低沸点的氮不断的转入蒸汽中,使上升的蒸汽中含氮 量不断提高,而下流液体中含氧量越来越高,从而使氧、氮分离,得到氮气或氧气。此法是 在 120K 以下的温度条件下进行的,故称为深冷法空气分离。
深冷制氮可制取纯度≧99.999%的氮气。
深冷制氮流程复杂,设备数量多,主要设备 有空压机、空冷器、空气净化干燥器、换热器、膨胀机和精流塔等。
深冷制氮不仅可以生产氮气而且可以生产液氮,满足需要液氮的工艺要求,并且可在液氮贮槽内贮存,当出现氮气间断负荷或空分设备小修时,贮槽内的液氮进入汽化器被加热后,送入产品氮气管道满足工艺装置对氮气的需求。深冷制氮的运转周期(指两次大加温之间的 间隔期)一般为1年以上,因此,深冷制氮一般不考虑备用。
深冷法由于是在较低温度下进行的,设备在投入正常运行之前,必须有一个预冷启动过程,启动时间即从膨胀机启动至氮气纯度达到要求的时间一般不小于12h;设备在进入大修之前,必须有一段加温解冻的时间,一般为 24h。因此,深冷法制氮设备不宜经常起、停,宜长时间连续运行。
膜分离法是利用有机聚合膜的渗透选择性,从气体混合物中分离出富氮气体。理想的薄膜材料应具有很高的选择率和渗透性。为了得到经济的流程,需要很薄的聚合物分离膜(0.1μm),所以需要支撑。此法,若产气量大,所需薄膜表面积太大,薄膜价格高,虽然膜分离法装置简单,操作方便,但工业应用还不广泛。
因为制氮机是一个长期工作的设备,选择制氮机制造厂家要综合考虑产品质量和售后服务。过硬的产品质量是设备性能稳定的前提,完善的售后服务直接关系到设备是否在故障时得到及时解决,在选择时也是一个重要因素。
在选择制氮机设备制造厂商之前,客户可以先确定以下需求参数:
1、制氮机参数,如纯度、流量、压力、露点等;
2、材质:特殊行业需要用到不锈钢材质;
3、分子筛品牌:虽然国产和进口分子筛性能越来越接近,但是进口分子筛比国产贵很多,用户可根据预算和对品牌认知度选择合适的分子筛品牌;
4、使用环境:在采购前可以把制氮机的使用环境调查分析出来;
5、是否防爆;
6、其他相关因素。
以上是瑞气公司整理的部分关于制氮机设备制造厂商选择之前的相关因素,具体参数可以和厂家沟通后再核实。瑞气是一家专业制氮机设备制造厂商,在空分设备领域,我们拥有40多年的经验,在中国,瑞气50多个营销分支机构、100多个服务网点遍布30多个省市;在全球,瑞气的营销遍及东南亚、中东、欧洲和南美,产品远销20多个地区,在石油、化工、煤矿、冶金、轮胎、制药、食品、航空等行业得到广泛应用。
制氮机设备制造厂商选瑞气,氮气流量5~12000Nm3/h,定制化服务。
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