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膜空分制氮原理
空气经压缩机压缩过滤后进入高分子膜过滤器,由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数不同,导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。根据这一特性,可将各种气体分为“快气”和“慢气”。
当混合气体在膜两侧压力差的作用下,渗透速率相对快的气体,如水、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后,在膜的渗透侧被富集,而渗透速率相对较慢的气体,如甲烷、氮气、一氧化碳和氩气等气体则被滞留在膜的侧被富集,从而达到混合气体分离的目的。
深冷空分制氮
深冷空分制氮是一种传统的制氮方法,已有近几十年的历史。它是以空气为原料,经过压缩、净化,再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下,前者的沸点为-183℃,后者的为-196℃),通过液空的精馏,使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大,基建费用较高,设备一次性投资较多,运行成本较高,产气慢:12~24h,安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素,3500Nm3/h以下的设备,相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20%~50%。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮,而中、小规模制氮就显得不经济。
(1)产氮气方便快捷:
的技术,特的气流分布器,使气流分布更均匀,地利用碳分子筛,20分钟左右即可提供合格的氮气。
(2)使用方便:
设备结构紧凑、整体撬装,占地小无需基建投资,投资少,现场只需连接电源即可制取氮气。
(3)比其它供氮方式更经济:
PSA工艺是一种简便的制氮方法,以空气为原料,能耗仅为空压机所消耗的电能,具有运行成本低、能耗低、等优点。
(4)机电一体化设计实现自动化运行:
进口PLC控制全自动运行,氮气流量压力纯度可调并连续显示,可实现无人值守。
纯度
纯度是气体的一个重要技术参数。举氮气为例,按国标氮气的纯度分为工业用氮气、纯氮和高纯氮三级,它们的纯度分别为99.5%(O2小于等于0.5%),99.99%(O2小于等于0.01%)和99.999%(O2小于等于0.001%)。
流量、体积流量、质量流量
流量是指气体流动过程中,单位时间内通过任一截面的气体量。流量有两种方式来表示,即体积流量和质量流量。前者指通过管路任一截面的气体体积,后者为通过的气体质量,在气体工业中一般均采用体积流量以m3/h(或L/H)为计量单位。因气体体积与温度、压力和湿度有关,为便于比较通常所说的体积流量是指标准状态(温度为20℃,压力为0.101MPa,相对湿度为65%)而言,此时的流量以Nm3/h为单位,"N"即表示标准状态。
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