Принцип адсорбции при переменном давлении (PSA) Технология производства азота
При производстве азота PSA в качестве сырья используется воздух, а в качестве адсорбента – углеродные молекулярные сита. Он использует принцип адсорбции при переменном давлении, чтобы углеродное молекулярное сито, полное микропор, избирательно адсорбировало молекулы газа, и использует новую технологию производства азота с содержанием азота от 98,00% до 99,99%.
Углеродные молекулярные сита получают путем измельчения каменного угля, формовки и спекания после серии обработок. Молекулярное сито с активированным углем имеет бесчисленные микропористые отверстия, распределенные по его зернам. Углеродное молекулярное сито представляет собой адсорбент скоростного разделения. Поскольку молекулы кислорода с малым молекулярным диаметром диффундируют в 10 раз быстрее, чем движущиеся молекулы азота с немного большим молекулярным диаметром, когда воздух попадает в слой углеродного молекулярного сита, кислород с малым молекулярным диаметром поступает в микропоры углеродных молекулярных кристаллов. на более высокой скорости, и кислород обогащается в твердой фазе молекул углерода, а азот обогащается в газовой фазе, тем самым отделяя кислород и азот от воздуха. Равновесное количество адсорбции кислорода углеродным молекулярным ситом увеличивается с увеличением давления адсорбции и уменьшается с уменьшением давления, что называется адсорбцией при перепаде давления. Во время адсорбции давление воздуха следует контролировать в соответствующем диапазоне давлений, чтобы получить лучший эффект адсорбции. Когда давление воздуха, поступающего в слой углеродного молекулярного сита, снижается до атмосферного давления (0,1 МПа), молекулы кислорода, адсорбированные в микропорах углеродного молекулярного сита, высвобождаются, что называется анализом атмосферного давления.
2 Ключевые моменты работы основного оборудования системы производства азота с адсорбцией под давлением
(1) Воздушный компрессор, как правило, представляет собой винтовой воздушный компрессор, который является ключевым оборудованием системы производства азота. Обеспечение достаточного объема газа и относительно постоянного давления на входе (0.70-0.80 МПа) сырого газа является необходимым условием нормальной работы системы. Поэтому содержание масла, воды и пыли в сыром газе должно соответствовать нормативам. В противном случае это повлияет на эффективность углеродного молекулярного сита и приведет к его отравлению и выходу из строя.
(2) Холодная сушилка является ключевым оборудованием для удаления воды и масла в процессе очистки источника воздуха. Его необходимо контролировать и обслуживать в строгом соответствии с требованиями использования, чтобы гарантировать, что содержание воды и масла в сжатом воздухе после сушки холодной сушилкой соответствует стандартам.
(3) Фильтры на всех уровнях являются необходимым вспомогательным оборудованием для удаления воды, масла и твердых частиц в процессе очистки источника воздуха, чтобы качество источника воздуха, поступающего в адсорбционную систему, соответствовало стандартам. Когда оборудование работает нормально, следует регулярно проверять рабочее состояние автоматического дренажа и падение давления на обоих концах входа и выхода фильтра, а также регулярно заменять фильтрующие элементы, чтобы гарантировать нормальную работу фильтров на всех уровнях. .
(4) Система адсорбционного разделения под давлением является основным элементом системы производства азота. Когда система работает, оператор завода во время проверки проверяет, в норме ли адсорбция, уравнительное давление, давление источника газа и выходное давление азота в адсорбционных башнях A и B.
(5) Электрическая система управления является командным центром системы производства азота. Во время нормального производства система находится в автоматическом режиме. Оператор может наблюдать за рабочим статусом каждой программы на работающем оборудовании и при необходимости запрашивать время работы каждой программы.
Эффект от применения технологии производства азота с помощью адсорбции под давлением (PSA)
Компания располагает в общей сложности 6 генераторами азота с адсорбцией переменного давления, производительностью 600 м3/ч и 300 м3/ч соответственно, а чистота азота может достигать более 98%. После технических усовершенствований при давлении азота выше 0,60 МПа чистота может достигать более 99%, что вполне соответствует давлению и чистоте азота, необходимым для нормального производства, а также расходу азота в периоды капитального ремонта и пиковых простоев. Благодаря усилению технического обслуживания и ремонта генератора азота, а также научной и разумной эксплуатации оборудования средний цикл замены молекулярных сит составляет 6-7 лет. Эксплуатационные расходы составляют 0,45 юаней/м3. По сравнению с традиционным методом глубокого охлаждения он имеет такие преимущества, как низкие эксплуатационные расходы, низкое энергопотребление, небольшая площадь оборудования, высокий коэффициент эксплуатационной безопасности и высокая степень автоматизации.
Направление развития технологии производства азота методом барометрической адсорбции
Технология производства азота с адсорбцией под давлением по-прежнему является хорошим методом производства азота для хлор-щелочных химических предприятий. Несмотря на то, что он относительно зрелый, все еще существуют некоторые проблемы. Например, неправильное использование в производственных операциях может легко вызвать отравление молекулярными ситами в адсорбционной башне. Кроме того, молекулярные сита дороги, а размер пор молекулярных сит невозможно эффективно контролировать. Поэтому основными направлениями исследований в будущем являются:
(1) Разработка новых адсорбентов. Будут проведены углубленные исследования адсорбентов, таких как углеродные молекулярные сита и цеолитовые молекулярные сита, для дальнейшего улучшения характеристик разделения и прочности адсорбентов;
(2) Разработка интегрированной технологии для процессов многократного разделения. Некоторые отечественные компании начали разрабатывать интегрированные технологии разделения, такие как метод ультратонких половолоконных мембран, комбинированный процесс глубокой холодной адсорбции при переменном давлении и т. д.; (3) Улучшить уровень управления, перейти к интеллектуальной системе управления и, наконец, реализовать полностью автоматизированную работу;
(4) Проводить фундаментальные теоретические исследования и в полной мере использовать компьютерные технологии для проведения фундаментальных теоретических исследований, таких как математическая модель адсорбционного слоя и компьютерное моделирование, а также исследования законов массопереноса и теплопередачи в процессах адсорбции и десорбции. ;
(5) Обеспечивая чистоту азота, уменьшите количество адсорбента, улучшите производственную мощность оборудования, увеличьте скорость восстановления азота и снизьте потребление энергии.
горячая этикетка : небольшой азотный завод, Китайские производители небольших азотных заводов, поставщики
