Mājas > Jaunumi > Saturs

Vairākas rūpnieciskā slāpekļa ražošanas metodes

Jul 11, 2020

Rūpnieciskā slāpekļa sagatavošanu iegūst, par izejvielu izmantojot gaisu un atdalot skābekli un slāpekli. Pie galvenajām metodēm pieder kriogēnā metode, spiediena svārstību adsorbcijas metode un membrānas atdalīšanas metode.


1. Kriogēna metode

Rūpnieciskā liela mēroga slāpekļa ražošanā parasti izmanto tradicionālo kriogēno metodi. Kriogēnajā metodē kā izejvielu izmanto gaisu. Kriogēnā gaisa atdalīšanas vienībā gaiss tiek kriogeniski sašķidrināts, un rektifikācijai un atdalīšanai izmanto skābekļa un slāpekļa viršanas temperatūru.


Kā tradicionāla gaisa atdalīšanas tehnoloģija, kriogēnā metode ir kalpojusi cilvēkiem gadu desmitiem ilgi, un tā joprojām ir galvenais slāpekļa piegādes avots manā valstī&# 39 rūpniecībā. Tā kā kriogēnās metodes industrializācijas laiks ir salīdzinoši ilgs, cilvēkiem tā ir samērā nobriedusi, un tai ir priekšrocības, ka citas metodes nevar aizstāt, piemēram, liela gāzes ražošana, produkta augsta tīrības pakāpe, stabila darbība un skābeklis un argons, vienlaikus ekstrahējot slāpekli. Citām gāzēm tā ir arī kriogēnikas unikālā priekšrocība salīdzinājumā ar citām metodēm. Tāpēc kriogēnā metode joprojām ieņem dominējošo stāvokli liela un vidēja gaisa atdalīšanā.


Tomēr tā sarežģītais tehnoloģiskais process, augstās prasības iekārtu ražošanai, uzstādīšanai un nodošanai ekspluatācijā, lieli vienreizēji ieguldījumi, augstas kapitāla celtniecības izmaksas, liels nospiedums, lēna gāzes ražošana (12 ~ 24 stundas), kriogēna metode ir piemērota liela mēroga rūpniecībai Slāpekļa ražošana, bet maza un vidēja mēroga slāpekļa ražošana nav ļoti ekonomiska.


2. Adsorbcijas spiediena svārstību metode

Nekiogēnā gāzu atdalīšanas tehnoloģija ir svarīga spiediena šūpošanās adsorbcijas (PSA) gāzes atdalīšanas tehnoloģijas nozare. Kopš 1960. gadu beigām un 70. gadu sākuma tas ir strauji attīstījies ārzemēs. Slāpekļa spiediena adsorbcijas slāpekļa ražošanā kā izejvielu izmanto gaisu, kā adsorbentu izmanto oglekļa molekulāro sietu, izmanto spiediena svārstību adsorbcijas principu un oglekļa molekulāro sietu, lai selektīvi adsorbētu skābekli un slāpekli, lai atdalītu skābekli un slāpekli, lai iegūtu slāpekli.


Salīdzinot ar tradicionālo kriogēno slāpekļa ražošanu, slāpekļa ražošanai spiediena maiņas adsorbcijas slāpekļa ražošanā ir acīmredzamas īpašības: adsorbcija tiek veikta istabas temperatūrā, nav saistīta ar adiabātiskām problēmām, process ir vienkāršs, aprīkojumu ir viegli izgatavojams, ierīce ir maza, un platība ir mazs, tas ir, gatavas, brīvas vietas, gatavas uzstādīšanai, ērta atvēršana un apstādināšana, ātra iedarbināšana, ātra gāzes ieguve (15 ~ 30 minūtes), zems enerģijas patēriņš, zemas ekspluatācijas izmaksas, zemas investīcijas, vienkārši darbība un apkope, viegla slīdēšanas uzstādīšana, laba ierīces pielāgojamība, produkta gāze Tīrības pakāpi var veikt pēc nepieciešamības. No tehnisko un ekonomisko ieguvumu viedokļa spiediena svārstību adsorbcija ir labāka nekā kriogēna dzesēšana slāpekli radošās vienībās, kas mazākas par 3000 Nm3 / h. Tirgū slāpekļa ģeneratori ar ātrumu zem 1000Nm3 / h ir diezgan konkurētspējīgi, un to atzinīgi vērtē mazie un vidējie lietotāji


3. Membrānas atdalīšanas metode

Gaisa atdalīšana ar membrānas atdalīšanu ir 80. gados ārvalstīs izstrādāta augsto tehnoloģiju tehnoloģija, kas pieder pie polimēru materiālu zinātnes. Tā ir viena no desmit augsto tehnoloģiju nozarēm 21. gadsimtā. Lai arī tehnoloģija tika uzsākta vēlu, tā ir strauji attīstījusies, un tās popularizēšana un pielietošana Ķīnā ir pēdējo gadu jautājums.


Membrānas atdalīšanas pamatprincips ir izmantot gaisu kā izejvielu skābekļa un slāpekļa atdalīšanai, izmantojot dažādas gāzu caurlaidības pakāpes, piemēram, skābekli un slāpekli, dobās šķiedras membrānās ar noteiktu spiedienu. Salīdzinot ar iepriekšminētajām divām slāpekļa ražošanas metodēm, membrānas atdalīšanas slāpekļa ieguvei ir vienkāršākas ierīces struktūra, mazāks tilpums, nav pārslēgšanas vārsta, ērtāka darbības un apkopes vadība, ātrāks gāzes ražošanas ātrums un ērta izplešanās un paplašināšana. Tomēr dobām šķiedru membrānām ir augstākas prasības saspiesta gaisa tīrīšanai. Membrānu filtru elementi ir pakļauti novecošanai, korozijai un sabojājas, un tos bieži ir grūti labot. Ir jāmaina jaunas membrānas. Turklāt pašlaik dobās šķiedras membrānas ir jāimportē no ārzemēm, un tās ir dārgas.


Slāpekļa atdalīšana no membrānas ir vairāk piemērota maziem un vidējiem slāpekļa lietotājiem, kuriem slāpekļa tīrība ir ≤98%, un tai ir funkciju cenas attiecība. Tomēr, ja slāpekļa tīrībai jābūt augstākai par 98%, tā cena ir aptuveni par 30% augstāka nekā tādas pašas specifikācijas spiediena šūpoles adsorbcijas ierīcei.


Kopumā no sagatavošanas metodes, uzstādīšanas, ekspluatācijas, apkopes grūtībām, ražošanas un lietošanas izmaksām PSA slāpekļa ģeneratoram ir nelielas investīcijas, vienkārša lietošana, ērta apkope un mazs enerģijas patēriņš. Tas ir īpaši izdevīgi klientiem ar mazu un vidēju slāpekli (mazāku par 3000Nm3 / stundā).