Принцип на технологията за производство на азот при промяна на налягането (PSA).
Производството на PSA азот използва въздух като суровина и въглеродно молекулярно сито като адсорбент. Той използва принципа на адсорбция с промяна на налягането, за да накара въглеродното молекулярно сито, пълно с микропори, да абсорбира селективно газовите молекули и получава нова технология за производство на азот с 98.00% до 99,99% азот.
Въглеродното молекулярно сито се получава чрез смилане на твърди въглища, формоване и синтероване след серия от обработки. Молекулярното сито с активен въглен има безброй микропорести отвори, разпределени в неговите зърна. Въглеродното молекулярно сито е адсорбент за скоростно разделяне. Тъй като кислородните молекули с малки молекулни диаметри дифундират 10 пъти по-бързо от азотните молекули с малко по-големи молекулни диаметри в движение, когато въздухът навлезе в леглото на въглеродното молекулно сито, кислородът с малък молекулен диаметър навлезе в микропорите на въглеродните молекулни кристали с по-висока скорост и кислородът се обогатява в твърдата фаза на въглеродните молекули, докато азотът се обогатява в газовата фаза, като по този начин се отделят кислородът и азотът от въздуха. Равновесното адсорбционно количество кислород от въглеродно молекулно сито се увеличава с увеличаване на налягането на адсорбция и намалява с намаляване на налягането, което се нарича адсорбция с промяна на налягането. По време на адсорбцията налягането на въздуха трябва да се контролира в рамките на подходящ диапазон на налягане, за да се получи по-добър ефект на адсорбция. Когато налягането на въздуха, влизащо в слоя на въглеродното молекулярно сито, се намали до атмосферно налягане (0,1 MPa), кислородните молекули, адсорбирани в микропорите на въглеродното молекулярно сито, се освобождават, което се нарича анализ на атмосферното налягане.
2 Ключови точки за работата на основното оборудване на адсорбционната система за производство на азот с промяна на налягането
(1) Въздушният компресор обикновено е винтов въздушен компресор, който е ключовото оборудване на системата за производство на азот. Осигуряването на достатъчен обем газ и относително постоянно входно налягане (0.70-0.80 MPa) на суровия газ е необходимо условие за нормалната работа на системата. Следователно съдържанието на масло, вода и прах в суровия газ трябва да отговаря на разпоредбите. В противен случай това ще повлияе на ефективността на въглеродното молекулярно сито и ще доведе до отравяне и повреда на молекулярното сито.
(2) Студената сушилня е ключово оборудване за отстраняване на вода и масло в процеса на пречистване на източника на въздух. Трябва да се наблюдава и поддържа в строго съответствие с изискванията за употреба, за да се гарантира, че съдържанието на вода и масло в сгъстения въздух след изсушаване от студената сушилня отговаря на стандартите.
(3) Филтрите на всички нива са необходимо поддържащо оборудване за постигане на отстраняване на вода, масло и твърди частици по време на процеса на пречистване на източника на въздух, така че качеството на източника на въздух, влизащ в адсорбционната система, да отговаря на стандартите. Когато оборудването работи нормално, работното състояние на автоматичния дренаж и спадът на налягането в двата края на входа и изхода на филтъра трябва да се проверяват редовно, а филтърните елементи трябва да се сменят редовно, за да се гарантира, че филтрите на всички нива работят нормално .
(4) Системата за адсорбционно разделяне с промяна на налягането е основното тяло на системата за производство на азот. Когато системата работи, фабричният оператор наблюдава дали адсорбцията, изравняващото налягане, налягането на източника на газ и налягането на изхода на азот от адсорбционните кули A и B са нормални по време на проверката.
(5) Електрическата система за управление е командният център на системата за производство на азот. По време на нормално производство системата е в автоматично състояние. Операторът може да наблюдава работния статус на всяка програма на работещото оборудване и може да поиска времето за изпълнение на всяка програма, ако е необходимо
Ефект от приложението на технологията за производство на азот чрез адсорбция с промяна на налягането (PSA).
Компанията разполага с общо 6 адсорбционни генератора на азот с промяна на налягането, с производствен капацитет съответно 600 m3/h и 300 m3/h, а чистотата на азота може да достигне повече от 98%. След технически подобрения, когато налягането на азота е над 0,60 MPa, чистотата може да достигне повече от 99%, което добре отговаря на налягането и чистотата на азота, необходими за нормално производство, както и консумацията на азот по време на основен ремонт и пикове на спиране. Поради укрепването на поддръжката и поддръжката на генератора на азот и научната и разумна работа на оборудването, средният цикъл на подмяна на молекулярно сито е 6 до 7 години. Оперативните разходи са 0,45 юана/м3. В сравнение с традиционния метод на дълбоко охлаждане, той има предимствата на ниски оперативни разходи, ниска консумация на енергия, малък отпечатък на оборудването, висок фактор на безопасност при работа и висока степен на автоматизация.
Посоката на развитие на технологията за производство на адсорбция на азот с промяна на налягането
Технологията за производство на азот с адсорбция при промяна на налягането все още е добър метод за хлор-алкални химически предприятия за производство на азот. Въпреки че е сравнително зрял, все още има някои проблеми. Например неправилната употреба в производствени операции може лесно да причини отравяне с молекулярно сито в адсорбционната кула. В допълнение, молекулярните сита са скъпи и размерът на порите на молекулярните сита не може да бъде ефективно контролиран. Ето защо основните насоки на изследване в бъдеще са:
(1) Разработване на нови адсорбенти. Ще бъдат извършени задълбочени изследвания на адсорбенти като въглеродни молекулярни сита и зеолитни молекулярни сита, за да се подобри допълнително ефективността на разделяне и силата на адсорбентите;
(2) Разработване на интегрирана технология за множество процеси на разделяне. Някои местни компании са започнали да разработват интегрирани технологии за разделяне, като метод на мембрана с ултрафини кухи влакна, адсорбция с промяна на налягането, дълбоко студен комбиниран процес и др.; (3) Подобрете нивото на контрол, развийте се към интелигентна система за управление и накрая реализирайте напълно автоматизирана работа;
(4) Провеждане на основни теоретични изследвания и пълноценно използване на компютърната технология за извършване на основни теоретични изследвания като математически модел на адсорбционния слой и компютърна симулация, както и изследване на законите за пренос на маса и топлина в процеса на адсорбция и десорбция ;
(5) Осигурявайки чистотата на азота, намалете количеството адсорбент, подобрете производствения капацитет на оборудването, увеличете скоростта на възстановяване на азота и намалете консумацията на енергия.
Популярни тагове: малка азотна инсталация, Китай малки азотни инсталации производители, доставчици
