Nitrogen Series (II) Preparation of Nitrogen

Produsen Produksi Nitrogen - Pabrik & Pemasok Produksi Nitrogen China (xinfatools.com)

Nitrogen minangka komponèn utama hawa, kira-kira 78% hawa. Unsur nitrogen N2 minangka gas tanpa warna lan ora ana ambune ing kahanan normal. Kapadhetan gas ing negara standar yaiku 1,25 g / L. Titik lebur yaiku -210 ℃ lan titik didih yaiku -196 ℃. Nitrogen cair minangka refrigeran suhu rendah (-196 ℃).

Dina iki kita bakal ngenalake sawetara cara utama kanggo ngasilake nitrogen ing omah lan ing luar negeri.

Ana telung cara produksi nitrogen skala industri umum: produksi nitrogen pemisahan udara cryogenic, produksi nitrogen adsorpsi ayunan tekanan, lan produksi nitrogen pemisahan membran.

Pisanan: metode produksi nitrogen pamisahan udara cryogenic

Produksi nitrogen pemisahan udara cryogenic minangka cara produksi nitrogen tradisional kanthi sejarah meh pirang-pirang dekade. Iki nggunakake udhara minangka bahan mentah, ngompres lan ngresiki, banjur nggunakake pertukaran panas kanggo ngencerake hawa dadi hawa cair. Udara cair utamane campuran oksigen cair lan nitrogen cair. Titik didih beda oksigen cair lan nitrogen cair digunakake kanggo misahake liwat distilasi hawa cair kanggo entuk nitrogen.

Kaluwihan: produksi gas gedhe lan kemurnian dhuwur saka nitrogen produk. Produksi nitrogen cryogenic bisa ngasilake ora mung nitrogen nanging uga nitrogen cair, sing nyukupi syarat proses nitrogen cair lan bisa disimpen ing tangki panyimpenan nitrogen cair. Nalika ana beban nitrogen intermiten utawa ndandani suntingan saka peralatan misahake online, nitrogen Cairan ing tank panyimpenan lumebu ing vaporizer lan digawe panas, lan banjur dikirim menyang pipeline nitrogen produk kanggo ketemu dikarepake nitrogen saka unit proses. Siklus operasi produksi nitrogen cryogenic (ngarujuk marang interval antarane rong pemanasan gedhe) umume luwih saka 1 taun, mula produksi nitrogen cryogenic umume ora dianggep minangka siyaga.

Kekurangan: Produksi nitrogen cryogenic bisa ngasilake nitrogen kanthi kemurnian ≧99.999%, nanging kemurnian nitrogen diwatesi dening beban nitrogen, jumlah tray, efisiensi tray lan kemurnian oksigen ing hawa cair, lan sawetara penyesuaian cilik banget. Mulane, kanggo pesawat saka peralatan produksi nitrogen cryogenic, kemurnian produk Sejatine tartamtu lan ora trep kanggo nyetel. Wiwit cara cryogenic ditindakake ing suhu sing sithik banget, peralatan kasebut kudu duwe proses wiwitan sing wis adhem sadurunge dilebokake ing operasi normal. Wektu wiwitan, yaiku, wektu saka wiwitan expander nganti wektu nalika kemurnian nitrogen tekan syarat, umume ora kurang saka 12 jam; sadurunge peralatan lumebu mrikso, iku kudu wektu dadi panas lan thawing wektu, umume 24 jam. Mulane, peralatan produksi nitrogen cryogenic ora kudu diwiwiti lan asring mandheg, lan dianjurake supaya bisa terus-terusan nganti suwe.

Kajaba iku, proses cryogenic rumit, manggoni wilayah sing gedhe, duwe biaya infrastruktur sing dhuwur, mbutuhake pasukan pangopènan khusus, duwe operator sing akeh, lan ngasilake gas kanthi alon (18 nganti 24 jam). Cocog kanggo produksi nitrogen industri skala gedhe.

Kapindho: Metode Produksi Nitrogen Pressure Swing Adsorption (PSA).

Teknologi pemisahan gas Pressure Swing Adsorption (PSA) minangka cabang penting teknologi pemisahan gas non-kriogenik. Iki minangka asil saka upaya jangka panjang wong kanggo nemokake cara pamisahan udara sing luwih gampang tinimbang metode cryogenic.

Ing taun 1970-an, Perusahaan Pertambangan Essen Jerman Barat kasil ngembangake sieves molekul karbon, menehi dalan kanggo industrialisasi produksi nitrogen pemisah udara PSA. Sajrone 30 taun kepungkur, teknologi iki berkembang kanthi cepet lan diwasa. Iku wis dadi pesaing kuwat saka pamisahan online cryogenic ing lapangan produksi nitrogen cilik lan medium-ukuran.

Pressure swing adsorption produksi nitrogen nggunakake udara minangka bahan baku lan karbon molekul sieve minangka adsorbent. Iki nggunakake karakteristik adsorpsi selektif karbon molekul sieve saka oksigen lan nitrogen ing udhara, lan nggunakake prinsip adsorption meksa swing (adsorption meksa, desorption abang meksa lan regenerasi sieve molekul) kanggo misahake oksigen lan nitrogen ing suhu kamar kanggo gawé nitrogen.

Dibandhingake karo produksi nitrogen pamisahan udhara cryogenic, produksi nitrogen adsorpsi meksa swing nduweni kaluwihan sing signifikan: pamisahan adsorpsi ditindakake ing suhu kamar, proses kasebut prasaja, peralatan kasebut kompak, tilas cilik, gampang diwiwiti lan mandheg. diwiwiti kanthi cepet, produksi gas cepet (umume udakara 30 menit), konsumsi energi cilik, biaya operasi kurang, tingkat otomatisasi dhuwur, operasi lan pangopènan trep, instalasi skid trep, ora ana dhasar khusus. dibutuhake, kemurnian nitrogen produk bisa diatur ing sawetara tartamtu, lan produksi nitrogen punika ≤3000Nm3 / h. Mulane, meksa swing adsorption produksi nitrogen utamané cocok kanggo operasi intermiten.

Nanging, nganti saiki, mitra domestik lan manca mung bisa ngasilake nitrogen kanthi kemurnian 99,9% (yaiku, O2≤0,1%) nggunakake teknologi produksi nitrogen PSA. Sawetara perusahaan bisa ngasilake 99,99% nitrogen murni (O2≤0,01%). Kemurnian sing luwih dhuwur bisa uga saka sudut pandang teknologi produksi nitrogen PSA, nanging biaya produksi dhuwur banget lan pangguna ora bisa nampa. Mulane, panggunaan teknologi produksi nitrogen PSA kanggo ngasilake nitrogen kemurnian dhuwur uga kudu nambah piranti purifikasi pasca-tataran.

Metode pemurnian nitrogen (skala industri)

(1) Metode deoksigenasi hidrogenasi.

Ing tumindak katalis, sisa oksigen ing nitrogen bereaksi karo hidrogen sing ditambahake kanggo ngasilake banyu, lan rumus reaksi yaiku: 2H2 + O2 = 2H2O. Banjur, banyu dibusak dening tekanan dhuwur kompresor nitrogen nyurung, lan nitrogen-kemurnian dhuwur karo komponen utama ing ngisor iki dijupuk dening kirim-pangatusan: N2≥99.999%, O2≤5×10-6, H2≤1500× 10-6, H2O≤10.7×10-6. Biaya produksi nitrogen kira-kira 0,5 yuan / m3.

(2) Cara hidrogenasi lan deoksigenasi.

Cara iki dipérang dadi telung tahap: tahap pisanan yaiku hidrogenasi lan deoksigenasi, tahap kapindho yaiku dehidrogenasi, lan tahap katelu yaiku ngilangi banyu. Nitrogen kemurnian dhuwur kanthi komposisi ing ngisor iki dipikolehi: N2 ≥ 99,999%, O2 ≤ 5 × 10-6, H2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10,7 × 10-6. Biaya produksi nitrogen kira-kira 0,6 yuan / m3.

(3) Metode deoksigenasi karbon.

Ing tumindak katalis sing didhukung karbon (ing suhu tartamtu), sisa oksigen ing nitrogen biasa bereaksi karo karbon sing diwenehake dening katalis kasebut dhewe kanggo ngasilake CO2. Rumus reaksi: C + O2 = CO2. Sawise tahap sabanjure mbusak CO2 lan H2O, nitrogen kemurnian dhuwur kanthi komposisi ing ngisor iki dipikolehi: N2 ≥ 99,999%, O2 ≤ 5 × 10-6, CO2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10,7 × 10-6. Biaya produksi nitrogen kira-kira 0,6 yuan / m3.

Katelu: Pemisahan membran lan produksi nitrogen pemisahan udara

Pemisahan membran lan produksi nitrogen pamisahan udara uga minangka cabang anyar teknologi produksi nitrogen non-kriogenik. Iki minangka cara produksi nitrogen anyar sing berkembang kanthi cepet ing luar negeri ing taun 1980-an. Wis dipromosikan lan ditrapake ing China ing taun-taun pungkasan.

Produksi nitrogen pemisahan membran nggunakake udara minangka bahan mentah. Ing tekanan tartamtu, nggunakake tingkat permeasi beda saka oksigen lan nitrogen ing membran serat kothong kanggo misahake oksigen lan nitrogen kanggo gawé nitrogen. Dibandhingake karo rong cara produksi nitrogen ing ndhuwur, nduweni karakteristik struktur peralatan sing luwih prasaja, volume sing luwih cilik, ora ana tutup switching, operasi lan pangopènan sing luwih prasaja, produksi gas sing luwih cepet (ing 3 menit), lan ekspansi kapasitas sing luwih trep.

Nanging, membran serat kothong duwe syarat sing luwih ketat babagan kebersihan udara sing dikompres. Membran rentan kanggo tuwa lan gagal, lan angel kanggo ndandani. Membran anyar kudu diganti.

Produksi nitrogen pamisahan membran luwih cocok kanggo pangguna cilik lan medium kanthi syarat kemurnian nitrogen ≤98%, lan nduweni rasio fungsi-rega paling apik ing wektu iki; nalika kemurnian nitrogen dibutuhake luwih dhuwur tinimbang 98%, kira-kira 30% luwih dhuwur tinimbang piranti produksi adsorpsi nitrogen tekanan swing saka spesifikasi sing padha. Mulane, nalika nitrogen dhuwur-kemurnian diprodhuksi dening nggabungke pamisahan membran produksi nitrogen lan piranti dimurnèkaké nitrogen, kemurnian nitrogen umum umume 98%, kang bakal nambah biaya produksi lan biaya operasi piranti dimurnèkaké.