Kriyojenik hava ayırma nitrojen üretimi, onlarca yıllık geçmişi olan geleneksel bir nitrojen üretim yöntemidir. Hammadde olarak havayı kullanır, sıkıştırıp arındırır ve ardından havayı sıvı havaya dönüştürmek için ısı değişimini kullanır. Sıvı hava esas olarak sıvı oksijen ve sıvı nitrojenin karışımıdır. Sıvı oksijen ve sıvı nitrojenin farklı kaynama noktaları kullanılarak, sıvı havanın damıtılması yoluyla ayrıştırılmasıyla nitrojen elde edilir.
Tipik süreç akışı
Sürecin tamamı havanın sıkıştırılması ve saflaştırılması, havanın ayrıştırılması ve sıvı nitrojenin buharlaştırılmasından oluşur.
1. Hava sıkıştırma ve arıtma
Hava, hava filtresi tarafından toz ve mekanik yabancı maddelerden arındırıldıktan sonra hava kompresörüne girer, gerekli basınca sıkıştırılır ve ardından hava sıcaklığının düşürülmesi için hava soğutucuya gönderilir. Daha sonra havadaki nemi, karbondioksiti, asetileni ve diğer hidrokarbonları gidermek için hava kurutmalı arıtma cihazına girer.
2. Hava ayırma
Arıtılan hava, hava ayırma kulesindeki ana ısı eşanjörüne girer, geri akış gazı (ürün nitrojen, atık gaz) tarafından doyma sıcaklığına kadar soğutulur ve damıtma kulesinin tabanına gönderilir. Azot kulenin tepesinde elde edilir ve sıvı hava kısılıp buharlaştırılmak üzere yoğuşma evaporatörüne girer ve aynı zamanda arıtma kulesinden gönderilen azotun bir kısmı da yoğuşturulur. Yoğunlaştırılmış sıvı nitrojenin bir kısmı arıtma kulesinin geri akış sıvısı olarak kullanılır, diğer kısmı ise sıvı nitrojen ürünü olarak kullanılır ve hava ayırma kulesinden ayrılır.
Yoğuşma evaporatöründen çıkan egzoz gazı, ana ısı eşanjörü tarafından yaklaşık 130K'ye yeniden ısıtılır ve hava ayırma kulesi için soğutma kapasitesi sağlamak üzere genleşme ve soğutma için genişleticiye girer. Genleşen gazın bir kısmı moleküler eleğin yenilenmesi ve soğutulması için kullanılır ve daha sonra susturucu aracılığıyla boşaltılır. atmosfer.
3. Sıvı nitrojen buharlaşması
Hava ayırma kulesinden gelen sıvı nitrojen, sıvı nitrojen depolama tankında depolanır. Hava ayırma ekipmanı incelendiğinde, depolama tankındaki sıvı nitrojen buharlaştırıcıya girer ve ürün nitrojen boru hattına gönderilmeden önce ısıtılır.
Kriyojenik nitrojen üretimi, ≧99,999% saflıkta nitrojen üretebilir.
saflık
Kriyojenik nitrojen üretimi, ≧99,999% saflıkta nitrojen üretebilir. Azot saflığı nitrojen yükü, tepsi sayısı, tepsi verimliliği ve sıvı havadaki oksijen saflığı vb. ile sınırlıdır ve ayar aralığı küçüktür.
Bu nedenle, bir dizi kriyojenik nitrojen üretim ekipmanı için ürün saflığı temel olarak kesindir ve ayarlanması zahmetlidir.
Kriyojenik nitrojen jeneratörü cihazında bulunan ana ekipman
1. Hava filtreleme
Hava kompresörü içindeki mekanik hareketli yüzeyin aşınmasını azaltmak ve hava kalitesini sağlamak amacıyla, hava kompresörüne girmeden önce havanın öncelikle hava filtresinden geçerek içindeki toz ve diğer yabancı maddeleri uzaklaştırması gerekir. Hava kompresörlerinin hava girişinde çoğunlukla kaba verimli filtreler veya orta verimli filtreler kullanılır.
2. Hava kompresörü
Hava kompresörleri çalışma prensibine göre hacimsel ve hızlı olmak üzere iki kategoriye ayrılabilir. Hava kompresörlerinde çoğunlukla pistonlu pistonlu hava kompresörleri, santrifüj hava kompresörleri ve vidalı hava kompresörleri kullanılır.
3. Hava soğutucu
Hava kurutmalı arıtıcıya ve hava ayırma kulesine girmeden önce basınçlı havanın sıcaklığını düşürmek, kuleye giren sıcaklıktaki büyük dalgalanmaları önlemek ve basınçlı havadaki nemin çoğunu çökeltmek için kullanılır. Azotlu su soğutucuları (su soğutma kuleleri ve hava soğutma kulelerinden oluşur: su soğutma kulesi, dolaşımdaki suyu soğutmak için hava ayırma kulesinden gelen atık gazı kullanır ve hava soğutma kulesi, soğutmak için su soğutma kulesinden gelen dolaşımdaki suyu kullanır. hava), Freon hava soğutucusu.
4. Hava kurutucusu ve temizleyici
Basınçlı hava, hava soğutucusundan geçtikten sonra hala belirli miktarda nem, karbondioksit, asetilen ve diğer hidrokarbonları içerir. Hava ayırma kulesinde biriken donmuş nem ve karbondioksit kanalları, boruları ve vanaları tıkayacaktır. Asetilen sıvı oksijenin içinde birikir ve patlama riski vardır. Toz, çalışan makineyi yıpratacaktır. Hava ayırma ünitesinin uzun süreli güvenli çalışmasını sağlamak için bu yabancı maddeleri uzaklaştıracak özel arıtma ekipmanlarının kurulması gerekir. Hava temizlemenin en yaygın yöntemleri adsorpsiyon ve dondurmadır. Moleküler elek adsorpsiyon yöntemi, Çin'deki küçük ve orta ölçekli nitrojen jeneratörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Azot Üretim Üreticileri - Çin Azot Üretim Fabrikası ve Tedarikçiler (xinfatools.com)
5. Hava ayırma kulesi
Hava ayırma kulesi esas olarak ana ısı eşanjörünü, sıvılaştırıcıyı, damıtma kulesini, yoğuşmalı buharlaştırıcıyı vb. içerir. Ana ısı eşanjörü, yoğuşmalı buharlaştırıcı ve sıvılaştırıcı plakalı ısı eşanjörleridir. Tamamen alüminyum metal yapıya sahip yeni tip kombine bölmeli ısı eşanjörüdür. Ortalama sıcaklık farkı çok küçüktür ve ısı değişim verimliliği %98-99 kadar yüksektir. Damıtma kulesi bir hava ayırma ekipmanıdır. Kule ekipmanları çeşitleri iç kısımlarına göre ayrılmaktadır. Elek plakalı bir elek plakalı kuleye elek plakalı kule, kabarcık kapaklı plakaya sahip bir kabarcık kapaklı kuleye kabarcık kapaklı kule ve istiflenmiş salmastralı dolu bir kuleye elek plakalı kule adı verilir. Elek plakası basit bir yapıya sahiptir, üretimi kolaydır ve plaka verimliliği yüksektir, bu nedenle hava ayırma damıtma kulelerinde yaygın olarak kullanılır. Paketlenmiş kuleler esas olarak çapı 0,8 m'den az ve yüksekliği 7 m'den fazla olmayan damıtma kuleleri için kullanılır. Kabarcık kapaklı kuleler, karmaşık yapıları ve üretim zorluklarından dolayı artık nadiren kullanılmaktadır.
6. Turbo genişletici
Nitrojen jeneratörleri tarafından soğuk enerji üretmek için kullanılan döner bıçaklı bir makinedir. Düşük sıcaklık koşullarında kullanılan bir gaz türbinidir. Turbogenleştiriciler, pervane içindeki gazın akış yönüne göre eksenel akışlı tip, merkezcil radyal akışlı tip ve merkezcil radyal akışlı tipe ayrılır; Gazın pervane içerisinde genleşmeye devam edip etmediğine göre karşı saldırı tipi ve darbe tipi olarak ikiye ayrılır. Devam eden genişleme karşı saldırı türüdür. tip, genişlemeye devam etmez ve etki tipi haline gelir. Tek kademeli radyal eksenel akış darbeli türbin genişleticileri, hava ayırma ekipmanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Kriyojenik hava ayırma nitrojen jeneratörü karmaşık ekipmanlara, geniş bir alana, yüksek altyapı maliyetlerine, ekipmana tek seferlik yüksek yatırıma, yüksek işletme maliyetlerine, yavaş gaz üretimine (12 ila 24 saat), yüksek kurulum gereksinimlerine ve uzun bir döngüye sahiptir. Ekipman, kurulum ve altyapı faktörleri dikkate alındığında, 3500Nm3/h'nin altındaki ekipmanlar için aynı spesifikasyonlara sahip PSA ekipmanının yatırım ölçeği, kriyojenik hava ayırma ekipmanından %20 ila %50 daha düşüktür. Kriyojenik nitrojen jeneratörü cihazı, büyük ölçekli endüstriyel nitrojen üretimi için uygundur ancak orta ve küçük ölçekli nitrojen üretimi ekonomik değildir.
Gönderim zamanı: Şubat-27-2024
