Moleculaire zeef GASPU PSA stikstofgasinstallatie en oplossing voor de stikstofproductie behoeften

PSA stikstofgenerator GASPU

GASPU drukschommel adsorptie PSA stikstofgenerator is een apparaat dat wordt gebruikt voor stikstofproductie.

Deze apparatuur maakt gebruik van lucht als grondstof en koolstofmoleculair zeef als adsorptiemiddel.Het past het principe van drukschommel adsorptie toe en maakt gebruik van de selectieve adsorptie van zuurstof en stikstof door koolstof moleculair zeef om stikstof en zuurstof te scheiden.

Koolstofmoleculaire zeven en zeolietmoleculaire zeven worden gewoonlijk gebruikt op het gebied van stikstof- en zuurstofproductie.De scheiding van zuurstof en stikstof door middel van moleculaire zeven is hoofdzakelijk gebaseerd op de verschillende diffusiesnelheden van deze twee gassen op het oppervlak van de moleculaire zeef.Koolstofmoleculair zeef is een adsorptiemiddel op koolstofbasis dat bepaalde kenmerken van geactiveerde koolstof en moleculair zeef combineert.met een poriegrootte van 0.3 nm tot 1 nm. Gassen met een kleinere diameter (zuurstof) diffunderen sneller en komen meer in de vaste fase van de moleculaire zeef terecht, waardoor stikstofcomponenten in de gasfase kunnen worden verrijkt.Na een bepaalde tijd, de adsorptie van zuurstof door het moleculaire zeef bereikt evenwicht.de druk wordt verlaagd om de adsorptie van zuurstof door het koolstofmoleculaire zeef vrij te makenHet adsorptieproces van drukschommelingen maakt meestal gebruik van twee torens in parallel, die afwisselend onder drukadsorptie en depressuriseringsregeneratie werken.om een continue stikstofstroom te krijgen. PSA volledige naam: Pressure Swing Adsorptie.PSA is een nieuwe gasseparatietechnologie die sinds het einde van de jaren zestig en het begin van de jaren zeventig in het buitenland snel is ontwikkeld.Het beginsel is om het verschil in adsorptieprestaties van moleculaire zeven voor verschillende gasmoleculen te gebruiken om gasmengsels te scheiden.. It uses air as raw material and utilizes the selective adsorption performance of a high-performance and high selectivity solid adsorbent for nitrogen and oxygen to separate nitrogen and oxygen from the air.

De methode van het gebruik van lucht als grondstof, koolstofmoleculair zeef als adsorptiemiddel,en druk schommel adsorptie principe om selectief zuurstof en stikstof te adsorberen door koolstof moleculair zeef te scheiden stikstof en zuurstof is algemeen bekend als PSA stikstofproductieDeze methode is een nieuwe stikstofproductietechnologie die in de jaren zeventig snel is ontwikkeld.hoge mate van automatisering, snelle gasproductie (15-30 minuten), laag energieverbruik, instelbare zuiverheid van het product binnen een groot bereik volgens de behoeften van de gebruiker, handige bediening en onderhoud, lage bedrijfskosten,en een sterke aanpassingsvermogen van het apparaatDaarom is het zeer concurrerend in stikstofproductieapparatuur onder de 1000 Nm3/h en wordt het steeds populairder onder kleine en middelgrote stikstofgebruikers.De productie van PSA-stikstof is de voorkeurmethode geworden voor kleine en middelgrote stikstofgebruikers.

Met de snelle ontwikkeling van de industrie is stikstof veel gebruikt in gebieden als chemische techniek, elektronica, metallurgie, voedsel en machines.De vraag naar stikstof in China neemt met meer dan 8% per jaar toeDe chemische eigenschappen van stikstof zijn niet actief en het vertoont in zijn normale toestand grote traagheid, waardoor het moeilijk is chemische reacties met andere stoffen te ondergaan.stikstof wordt veel gebruikt als beschermend gas en afsluitgas in de metallurgische industrieDe zuiverheidsvereisten voor beschermgassen bedragen over het algemeen 99,99%, en sommige gassen vereisen stikstof met een hoge zuiverheid van meer dan 99,999%.

Pure stikstof kan niet rechtstreeks uit de natuur worden gewonnen en wordt voornamelijk verkregen door luchtseparatie.en membraanscheiding.

1. Inleiding tot de processtroom

Na het passeren van een luchtfilter om stof en mechanische onzuiverheden te verwijderen, komt de lucht de compressor binnen en wordt deze gecomprimeerd tot de vereiste druk.en stofverwijderende zuiveringsbehandelingIn de adsorptietoren worden twee adsorptietoren met koolstofmoleculaire zeven geplaatst.Als één toren werkt, wordt de andere toren gedrukt voor desorptie. Schone lucht komt de werkende adsorptietoren binnen, en zuurstof, kooldioxide en water worden door moleculaire zeven geadsorbeerd.Het gas dat naar het uitlaatpunt stroomt is stikstof en sporen van argon en zuurstofDe andere toren (desorptie toren) scheidt de geadsorbeerde zuurstof, kooldioxide en water van de microporen van de moleculaire zeef en geeft ze vrij in de atmosfeer.De twee torens wisselen om de stikstof-zuurstofseparatie te voltooien en continu stikstofgas te produceren.De zuiverheid van stikstof die wordt geproduceerd door adsorptie onder drukschommeling bedraagt 95% -99,999%.99% van de stikstofuitstoot van de adsorptie- stikstofgenerator met drukschommeling komt in de stikstofzuiveringsinstallatie terecht, en een passende hoeveelheid waterstof wordt toegevoegd via een stroommeter.waterstof en sporen zuurstof in het stikstof ondergaan een katalytische reactie om zuurstof te verwijderenVervolgens worden ze gekoeld door een watercondensator, gedehydrateerd door een stoomwaterseparator en diepgedroogd door een droger (tweadsorptie droogtorens worden afwisselend gebruikt:een adsorptie-drogendehydratatie en de andere verwarmingsdesorptie-drenage) om hoogzuiver stikstofgas te verkrijgenmet een zuiverheid van 99,9999%

Cryogene stikstofproductie

1Typische processtroom van cryogene stikstofproductie:

Het gehele proces bestaat uit compressie en zuivering van lucht, scheiding van lucht en verdamping van vloeibare stikstof.

⑴Compressie en zuivering van lucht

Na door een luchtfilter te zijn gegaan om stof en mechanische onzuiverheden te verwijderen, komt de lucht in een compressor die tot de vereiste druk is gecomprimeerd.en vervolgens naar een luchtkoeler gestuurd om de luchttemperatuur te verlagenVervolgens wordt de lucht in de luchtreiniger gedroogd om vocht, kooldioxide, acetyleen en andere koolwaterstoffen uit de lucht te verwijderen.

⑵Luchtscheiding:

De gezuiverde lucht komt in de hoofdwarmtewisselaar in de luchtseparatietoren terecht en wordt tot verzadigingstemperatuur gekoeld door het terugstroomgas (product stikstof, uitlaatgas).Het wordt vervolgens naar de bodem van de distillatie toren gestuurdDe vloeibare lucht wordt vervolgens gedrogeerd en naar de condensatie-verdamping gestuurd om te verdampen.een deel van het stikstof dat door de distillatietoren wordt afgevoerd, wordt gecondenseerdEen deel van de gecondenseerde vloeibare stikstof wordt gebruikt als refluxvloeistof van de distillatietoren.terwijl het andere deel wordt gebruikt als vloeibare stikstofproduct en wordt afgevoerd uit de luchtseparatietoren.

The exhaust gas from the condenser evaporator is reheated to about 130K by the main heat exchanger and enters the expansion machine for expansion and cooling to provide cooling for the air separation towerEen deel van het uitgebreide gas wordt gebruikt voor de regeneratie en het blazen van moleculaire zeven, en vervolgens door een demper in de atmosfeer afgevoerd.

⑶Vloeibare stikstof verdamping

De vloeibare stikstof uit de luchtseparatietoren wordt opgeslagen in een vloeibare stikstoftank.de vloeibare stikstof in de opslagtank wordt in de vaporizer opgenomen en verwarmd voordat deze in de stikstofleiding van het product wordt geleid.

Cryogene stikstofproductie kan stikstofgas met een zuiverheid van ≥ 99,999% produceren.

Technische en economische vergelijking

Technische en economische vergelijking tussen de productie van cryogene stikstof en de productie van stikstof door adsorptie met drukschommel

1Vergelijking van processen

Uit bovenstaande bespreking blijkt dat het productieproces van stikstof met adsorptie door drukschommeling eenvoudig is, met een klein aantal apparatuur, voornamelijk bestaande uit luchtcompressoren, luchtdrogers,De cryogene stikstofproductieprocedure is complex met een groot aantal apparatuur, waaronder luchtcompressoren, luchtkoelers,luchtreinigingsdrogers, warmtewisselaars, expanderingen en precisie-stroomtorens.

Stikstofgenerator

2- Vergelijking van productsoorten en zuiverheid

Cryogene stikstofproductie kan niet alleen stikstof produceren, maar ook vloeibare stikstof, waardoor aan de procesvereisten voor vloeibare stikstof wordt voldaan.Het kan ook worden opgeslagen in vloeibare stikstoftanksWanneer er sprake is van een stikstofonderbrekingsbelasting of een klein onderhoud van de luchtscheidingstoestellen,de vloeibare stikstof in de opslagtank komt in de verdamper terecht en wordt verwarmd voordat deze in de product stikstofpijplijn wordt gestuurd om aan de stikstofbehoefte van de procesapparatuur te voldoen;De bedrijfscyclus van de cryogene stikstofproductie (het interval tussen twee grote verwarmingscycli) bedraagt over het algemeen meer dan 1 jaar.cryogene stikstofproductie wordt in het algemeen niet in aanmerking genomen als back-upDe productie van stikstof door adsorptie met drukschommelingen kan echter alleen stikstofgas produceren zonder back-upmiddelen, en een enkele set apparatuur kan geen garantie bieden voor een continue werking op lange termijn.

Cryogene stikstofproductie kan stikstofgas produceren met een zuiverheid van ≥ 99,999%.en zuurstofzuiverheid in de vloeibare luchtDaarom is de zuiverheid van het product voor een set cryogene stikstofproductieapparatuur in principe zeker en moeilijk aan te passen.De zuiverheid van stikstof door adsorptie onder drukschommeling ligt over het algemeen tussen 95% en 99%..999%. Indien stikstof met een hogere zuiverheid nodig is, moet stikstofzuiveringsapparatuur worden toegevoegd. De zuiverheid van stikstof wordt alleen beïnvloed door de stikstofbelasting van het product.Onder andere constante omstandigheden, hoe hoger de stikstofontlading, hoe lager de zuiverheid van stikstof; omgekeerd, hoe hoger deze is.zolang de lading is toegestaanDe zuiverheid van het product kan vrij worden ingesteld tussen 90 en 99,999%.

3. Vergelijking van operationele controle

De cryogene methode wordt bij extreem lage temperaturen uitgevoerd en er moet een voorafgaande koelingsproces plaatsvinden voordat de apparatuur in normale werking wordt gesteld.De starttijd is over het algemeen niet minder dan 12 uur vanaf het begin van de expander tot de vereiste stikstofzuiverheid.Voor het groots onderhoud van de apparatuur moet er een periode van verwarming en ontdooiing plaatsvinden, meestal 24 uur.de cryogene stikstofproductieapparatuur mag niet vaak worden gestart en gestopt;Wanneer de adsorptie met drukschommelingen wordt gestart, hoeft u slechts op de knop te drukken en binnen 30 minuten kunnen gekwalificeerde stikstofproducten worden verkregen.Indien hoogzuivere stikstof nodig isHet kan in ongeveer 30 minuten worden gezuiverd door een stikstofzuiveringsapparaat om 99,99% -99,9999% hoogzuivere stikstof te verkrijgen.de adsorptie van stikstof door drukschommeling is bijzonder geschikt voor intermitterende werking;.

De productie van stikstof met diepe koeling maakt over het algemeen gebruik van geavanceerde DCS- (of PLC) computerbesturingstechnologie om een geïntegreerde controle van de centrale bediening, de machine en de machine ter plaatse te bereiken.die het productieproces van de gehele apparatuur effectief kan controlerenDe adsorptie van stikstof door drukschommeling wordt door intelligente volledig automatische bediening uitgevoerd en de stikstofproductie kan met slechts één knop worden uitgevoerd.zonder de noodzaak van toegewijd personeel voor het beheer.

Doel

De gespecialiseerde stikstofgenerator voor de olie- en gasindustrie is geschikt voor stikstofbescherming, transport, dekking, vervanging, noodredding, onderhoud,stikstofinjectie en olieherwinning bij olie- en gaswinning op het vastelandHet heeft de kenmerken van hoge veiligheid, sterke aanpassingsvermogen en continue productie.

De gespecialiseerde stikstofgenerator voor de chemische industrie is geschikt voor de verwerking van petrochemische, kolenchemische, zoutchemische, aardgaschemische, fijne chemische,nieuwe materialen en afgeleide chemische producten daarvanStikstof wordt hoofdzakelijk gebruikt voor het bedekken, blazen, vervangen, reinigen, drukvervoer, chemische reactie roeren, chemische vezelproductie bescherming,bescherming tegen stikstofvulling en andere velden.

De gespecialiseerde stikstofmestmachine voor de metallurgische industrie is geschikt voor gebieden als warmtebehandeling, helder gloeien, beschermende verwarming, poedermetallurgie,verwerking van koper en aluminiumHet heeft de kenmerken van een hoge zuiverheid, continue productie,en sommige processen vereisen stikstof om een bepaalde hoeveelheid waterstof te bevatten om de helderheid te verhogen.

De gespecialiseerde stikstofgenerator voor de kolenmijnbouw is geschikt voor brandpreventie en -blussen, gas- en gasverdunning en andere velden in de kolenmijnbouw.vaste grond, grondauto's en ondergrondse auto's, die volledig voldoen aan de stikstofbehoefte onder verschillende werkomstandigheden.

De gespecialiseerde stikstofgenerator voor de rubberbandindustrie is geschikt voor stikstofbescherming en -vorming tijdens het vulcanisatieproces van de productie van rubber en banden.Vooral bij de productie van alle radiale banden van staalHet nieuwe proces van stikstofvulcanisatie heeft geleidelijk het stoomvulcanisatieproces vervangen.en hoge stikstofdruk.

De gespecialiseerde stikstofgenerator voor de voedingsindustrie is geschikt voor groene opslag van graan, stikstofvullende verpakking van voedingsmiddelen, conservering van groenten,verzegeling (containeren) en opslag van alcoholische dranken, enz.

Explosiebestendige stikstofgeneratoren zijn geschikt voor plaatsen met explosiebestendige eisen, zoals de chemische, petroleum- en aardgasindustrie.

De gespecialiseerde stikstofgenerator voor de farmaceutische industrie wordt voornamelijk gebruikt op gebieden zoals productie, opslag, verpakking en verpakking van geneesmiddelen.

De stikstofgenerator die specifiek is voor de elektronische industrie, is geschikt voor de verpakking van de productie van halfgeleiders, de productie van elektronische onderdelen, LED- en LCD-vloeibare kristallen displays,productie van lithiumbatterijen en andere veldenDe stikstofgenerator heeft de kenmerken van hoge zuiverheid, kleine afmetingen, laag geluid en laag energieverbruik.

Containertipe stikstofgeneratoren zijn geschikt voor aardolie, aardgas, chemie en andere aanverwante velden en hebben de kenmerken van een sterke aanpassingsvermogen en mobiele werking.

Voertuig gemonteerde mobiele stikstofproductievoertuigen zijn geschikt voor velden zoals olie- en gaswinning, pijpleiding, vervanging, noodredding,verdunning van brandbare gassen en vloeistoffen in de olie- en gasindustrieZe zijn onderverdeeld in lage, middelgrote en hoge drukreeksen en hebben de kenmerken van sterke mobiliteit en mobiele werking.

De machine voor het vullen van stikstof in autobanden, die voornamelijk wordt gebruikt voor het vullen van stikstof in autobanden in 4S-winkels en reparatieshops, kan de levensduur van banden verlengen, het geluid en het brandstofverbruik verminderen.