制氮機-河北制氮機

制氮(dàn)機,是指以(yǐ)空氣為原料,利用物理方法将其中的氧和(hé)氮分(fèn)離而獲得氮氣的設備。根據分類(lèi)方法的不同,即深冷空分(fèn)法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法,工業上應(yīng)用的制氮機,可以分為三種。
制氮機是按變壓吸附(fù)技術設計(jì)、制造的氮氣(qì)制取設備。制(zhì)氮機以優質進口碳分子(zǐ)篩(shāi)(CMS)為吸附劑,采用常溫下變壓吸附原(yuán)理(PSA)分離空氣制(zhì)取高純度的氮氣。通常使用兩吸附塔并聯,由進口PLC控制進口氣動閥(fá)自動(dòng)運行,交替進行加壓吸附和解壓再生,完成氮氧分離(lí),獲(huò)得所需高純度(dù)的氮氣。

PSA變壓吸(xī)附制氮原(yuán)理

碳分子篩可(kě)以同時吸附空氣中的氧和氮,其吸附量也随着壓力的升高(gāo)而升高,而且在同一(yī)壓力下氧和(hé)氮(dàn)的平(píng)衡吸附量無明顯的(de)差異。因而,僅憑壓力(lì)的變化很(hěn)難完成氧和氮(dàn)的有效分(fèn)離。如果進一步考慮吸附速(sù)度的話,就能将氧和氮(dàn)的吸(xī)附特性有效地區分開來。氧分子直徑比氮分子小,因而擴散速度比氮快數百倍,故碳分子篩(shāi)吸附氧(yǎng)的速度也很快,吸附約1分鐘就(jiù)達到90%以上;而此(cǐ)時氮(dàn)的吸附量僅有5%左右,所以此時吸附的大體上都是氧氣,而剩下的(de)大體(tǐ)上都是氮氣。這樣,如果将吸附(fù)時間控(kòng)制在1分鐘以内的(de)話,就可以(yǐ)将氧(yǎng)和氮初步分離開來,也就是說(shuō),吸附和解(jiě)吸是靠壓力差來實現的,壓力升高時吸(xī)附,壓力下降時解吸(xī)。而區分氧和氮是靠兩者被吸附的速度差,通過控制吸附時間來(lái)實現的,将時(shí)間控制的(de)很短,氧已充分吸(xī)附,而氮還未來(lái)得及吸附(fù),就停止(zhǐ)了吸附過程。因而變壓吸附制氮要有(yǒu)壓力的(de)變化,也要将時間(jiān)控制(zhì)在1分鐘以内。

深冷空分制氮原理

分子篩制氮機工藝流程圖分(fèn)子篩制氮機工藝流(liú)程圖
深冷制氮不僅可以生産(chǎn)氮氣而且可以生産(chǎn)液(yè)氮(dàn),滿足需要液氮的工藝要求,并且可在液氮貯槽内貯存,當出現氮氣間斷負荷或空(kōng)分(fèn)設備小修時,貯槽内的液氮進入汽化器被加熱後,送入産品(pǐn)氮氣管道(dào)滿意工藝裝置對氮氣的需求。深冷(lěng)制氮的運轉周期(指兩次大加溫之間的間隔期)一般為1年以(yǐ)上,因此,深(shēn)冷制(zhì)氮一般不考慮備用。而變壓吸附制氮隻能生産氮氣,無備用手段,單套設備不能保證(zhèng)連續長周(zhōu)期運行。

膜空(kōng)分制氮原理

空(kōng)氣經壓縮(suō)機壓縮過濾後進入高分子膜(mó)過濾器,由于各種氣體在膜中溶解度和擴散系數(shù)不同,導緻不同氣體在膜中相對(duì)滲透速率不同。根(gēn)據這一特性,可将各(gè)種氣體分為“快氣”和“慢氣”。
當混合氣體在膜兩側壓力差的作用下,滲透速率相對快的氣體,如水、氫氣、氦氣、硫化(huà)氫、二氧化碳等透過膜後(hòu),在膜的(de)滲透側被富集,而滲透速率相對較慢的氣體,如甲烷、氮氣、一氧化碳和氩氣等(děng)氣體則被滞留在膜的側被富(fù)集,從而(ér)達到混合氣(qì)體分離的目的。

主要分類

編輯(jí)

深冷空分制氮

深冷空分制氮是一(yī)種傳統的(de)制氮方法(fǎ),已有近幾十年的(de)曆史。它(tā)是以空氣為原(yuán)料,經過壓(yā)縮、淨化,再利用熱交換使空氣(qì)液(yè)化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混(hùn)合物,利用液氧液氮的沸點不同(tóng)(在1大氣壓下,前者(zhě)的沸點為-183℃,後者的為-196℃),通過液空的精(jīng)餾,使它(tā)們分離來獲得氮氣。深(shēn)冷空分制氮設備複雜、占地面積大,基建費用較高,設備一(yī)次性投資較多,運(yùn)行(háng)成本較高,産氣慢(12~24h),安裝要求高、周期較長。綜合設備(bèi)、安裝(zhuāng)及基建諸因(yīn)素,3500Nm3/h以下的設備,相同規格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20%~50%。深冷空分制氮裝置宜于(yú)大規模工業制氮,而(ér)中、小規模制氮就顯得不經濟。

分子篩空分制氮(dàn)

以空(kōng)氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑(jì),運用變壓吸附原(yuán)理,利用碳分子篩(shāi)對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法(fǎ),通(tōng)稱(chēng)PSA制氮。此法是七十年代迅速發展起來的一種(zhǒng)新的制氮(dàn)技術。與傳統制氮法(fǎ)相比,它具有工藝流(liú)程簡單、自動化(huà)程度(dù)高、産(chǎn)氣快(15~30分鐘)、能耗低,産品純(chún)度可在較大範圍内(nèi)根據用戶需要進行調節,操作維護方便、運行成本(běn)較低(dī)、裝置(zhì)适應性較強等特點,故在1000Nm3/h以下(xià)制氮(dàn)設備中頗具競争力,越來越得到中(zhōng)、小型氮氣用戶的歡迎,PSA制(zhì)氮已成為(wéi)中、小(xiǎo)型氮氣用戶(hù)的首選(xuǎn)方法。

膜空分制氮

以空氣為原料,在一定(dìng)壓力條件下,利用氧(yǎng)和氮等(děng)不同性質的氣體在膜(mó)中具有(yǒu)不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其(qí)它制氮設備相比它(tā)具有結構(gòu)更為簡單(dān)、體積更小、無切換閥門、維護量更少、産氣(qì)更快(≤3分鐘)、增容方便等優點,它特别适(shì)宜于氮氣純(chún)度≤98%的中、小型氮氣用戶,有最佳功(gōng)能價格比。而氮氣純度在98%以上時,它與相同(tóng)規格的PSA制氮(dàn)機(jī)相比價格(gé)要高出15%以上。

設(shè)備特點

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(1)産氮氣方(fāng)便快捷:
先進(jìn)的技術,獨特的(de)氣流分布(bù)器,使氣流分布更均勻,高效(xiào)地利用碳分子篩(shāi),20分鐘左右即可提供(gòng)合格的氮氣。
(2)使用方(fāng)便(biàn):
設備結構緊湊、整體撬裝,占地小無需基建投資,投資少,現場隻需連接電源即(jí)可制取氮(dàn)氣。
(3)比其它供氮方式更經濟:
PSA工藝是一種簡便的制氮方法,以空氣為原料,能耗僅(jǐn)為空壓(yā)機所消(xiāo)耗的電能,具有運行成本低、能耗低、效率高等優點。
(4)機電一體化設計實現自動化運(yùn)行:
進口PLC控制全自動運行,氮氣流量壓力純(chún)度可調并連續顯示,可(kě)實(shí)現無人值守。
(5)運用範圍廣:
金屬熱處理過(guò)程的保護氣,化學工業生産用(yòng)氣及各類儲罐、管道的充氮淨化,橡膠、塑料制品的生産用氣,食品行業排氧保鮮包裝,飲料行業淨化和覆蓋氣,醫藥行業充氮包裝及容器的充(chōng)氮排氧,電子行業電子(zǐ)元件及半導體(tǐ)生産過程的保護氣等。純度、流量、壓力穩定可調,滿足(zú)不同客戶的需要(yào)。
技術指标:
流量:5-1000Nm3/h
純度:95%-99.9995%
露點:≤-40℃
壓力:≤0.8Mpa可調

系統(tǒng)用途

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石油天然氣行業專用制氮機适用于大陸石(shí)油及天然氣開采(cǎi)、沿海及深海石油及天然氣(qì)開采(cǎi)中的(de)氮氣(qì)保護、輸送、覆蓋、置(zhì)換(huàn)、搶險、維修、注氮采油等領(lǐng)域。具(jù)有安(ān)全性高、适應強(qiáng)、連續性生産待特點(diǎn)。
化工行業專用制氮(dàn)機适(shì)用于石油化工、煤化工、鹽化工、天然氣化工、精細化工、新材料等(děng)及其(qí)衍伸化工産品加工行(háng)業,氮氣主要用于覆蓋(gài)、吹掃(sǎo)、置換、清(qīng)洗、壓(yā)力輸送、化學反應攪(jiǎo)動、化纖(xiān)生産(chǎn)保護、充(chōng)氮保護等領域。
冶金行業專用制氮機适用于熱處理、光亮退火、保(bǎo)護加熱、粉末冶(yě)金、銅材鋁材加工、磁性材料燒結、貴金屬加工、軸承生産(chǎn)等領域。具有純度高、連續生産、部分工藝(yì)要求氮氣(qì)含一定量的氫以增加光亮度等特點。
煤礦行業專(zhuān)用制(zhì)氮機适用于煤炭開采中的防(fáng)火滅火、瓦斯及煤氣稀釋等領域,具(jù)有(yǒu)地面固(gù)定式、地面移動(dòng)式、井下移(yí)動式(shì)三種(zhǒng)規格,充分滿足不同工況下的氮氣需求(qiú)。
橡膠輪胎行業專用制氮機适用(yòng)于橡(xiàng)膠及輪胎生(shēng)産硫化過程中的(de)氮氣保護、成型等領域。特别是在(zài)全鋼子午線輪(lún)胎生産中,用氮氣硫化(huà)新工藝已逐步取代蒸汽硫化工藝。具(jù)有氮氣純度高(gāo)、連續性生産、氮氣壓力較高等特點(diǎn)。
食品(pǐn)行業專用制氮機适用(yòng)于糧食綠色倉儲、食品充氮包裝、蔬菜(cài)保鮮、酒類封(罐)裝和保存等。
防爆型(xíng)制氮機适用于化工、石油天然氣等對設備有防爆要求的場所。
制藥行業專用制氮機主要用于藥品生産、儲存、封裝、包裝等領域。
電(diàn)子行業(yè)專用制氮機适用于半(bàn)導體生産封裝、電子元器件生産、LED、LCD液晶顯示器、锂電池生産等(děng)領域。制氮(dàn)機具有純度高、體積(jī)小、噪聲低、能耗低等特(tè)點。
集裝箱式制氮機适用于石油、天然氣、化工及(jí)其它相關(guān)領域,即有适應性強、可移動作業等特點。
車載移動式制氮車适用(yòng)于石油天然氣行業的開采、管道吹掃、置換、應急搶險、易燃氣體、液體的稀釋等領域、分為低壓、中壓、高壓系列,具有機(jī)動性強、可(kě)移動作業等特點。
汽(qì)車輪胎(tāi)沖氮氮氣機,主要(yào)用于汽車4S店、汽車維修廠的汽車輪胎沖氮,可延長輪(lún)胎使用壽命,降低(dī)噪音和油耗。

技(jì)術參數

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質量即氣體的重量,常以毫克(mg)、克(kè)(g)、千克(kg)、噸(dūn)(t)來表示。體積是指(zhǐ)氣體(tǐ)所處的容器之容積。常以立方(fāng)毫米(mm3)、立方厘米(cm3)、立方米(m3)表示。比容是(shì)單位重量物質所占有的容積,用(yòng)符号V表示,氣體比(bǐ)容單(dān)位用m3/kg,液态比容l/kg表示。
壓力、壓(yā)強、大氣壓、絕對壓(yā)力、相對壓力
氣體分子運動時對容(róng)器壁的撞(zhuàng)擊時産生的力稱壓力。對容器單位面積所産生的壓力叫壓強。壓強的單位習慣(guàn)上使用毫米汞柱(mmHg)/平方厘米(cm2),國際通用(法定計量)帕(pà)(Pa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)。經換算1mmHg=133.3Pa=0.1333kPa,1MPa=1000kPa=1000000Pao1ATA=0.1MPao。
包圍在地球表面一層很厚(hòu)的大氣層對地球表面或表面物(wù)體所造成的壓力稱為“大氣壓”,符号為(wéi)B;直接作用于容(róng)器或物體表面的(de)壓力,稱為“絕對壓力”,絕對壓力值以(yǐ)絕對真(zhēn)空作為起點,符号為PABS。
用壓力表、真空表、U型管(guǎn)等儀器測出的壓(yā)力叫“表壓力”(又(yòu)叫相對壓力),“表壓(yā)力”以大氣壓力為(wéi)起點,符号為Pg。三者之間(jiān)的關系是(shì):PABS==B+Pg。
溫度、絕對溫度、相對溫(wēn)度、臨界(jiè)溫度、臨界壓力
溫度是物質分子熱運動的(de)統計平均值。氣體溫度是氣(qì)體分子熱運動産(chǎn)生的。氣體溫度的單位常用攝氏(shì)(℃)表示,水結冰的溫度為0℃。物理學上(shàng)常使用絕對溫度,用“K”表示。絕對溫度以-273℃作為零度。攝氏和絕對溫度的(de)關系是T=t+273。此外英國科學家還經常用“華氏溫度”,符号為oF。
因為任(rèn)何氣體在一點溫度和壓力下都可以液化,溫度越高(gāo),液化所需(xū)要(yào)的壓力也越(yuè)高,但是當溫度超過某一數值時,即使在增加多大的壓(yā)力也不能液化,這個(gè)溫度叫臨界溫度,在這一溫度下最低的壓力就叫做(zuò)臨界壓(yā)力。
是指氣體中的水(shuǐ)份從未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣的溫(wēn)度,當未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣時,有極細的露珠出現,出(chū)現露珠時的溫度叫做“露點”。露點和(hé)壓力有關,因此又(yòu)有大氣(qì)壓露點(常(cháng)壓露點)和(hé)壓力(lì)下露點之分。大氣(qì)壓露點(diǎn)是指在大氣壓力下水份的凝(níng)結溫(wēn)度,而(ér)壓力下露點是指該壓力下的水份凝結溫度,兩者有換算關(guān)系(可查換算表),如壓力0.7Mpa時壓力露點為5℃,則相應的大(dà)氣(qì)壓(0.101Mpa)露(lù)點則為-20℃。在氣體行業中,若無特殊說明,所指的露(lù)點均為大氣壓露點(diǎn)。 汽化是指物質(zhì)由液态變成氣體的(de)過程,其包(bāo)括蒸發和沸騰。凝結是(shì)指氣體(tǐ)變成液體的過(guò)程。
純度
純度是氣體的一個重要技(jì)術參數。舉氮氣為例,按國标氮氣(qì)的純度分為工業用氮氣、純氮和高純氮三級,它們的純度分别為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(liàng)、體積流量、質量(liàng)流量
流量是指氣(qì)體(tǐ)流動過程中,單(dān)位時間内通過任一截面的氣體量。流量有兩種方式(shì)來表示,即體積流量和(hé)質量流量。前者指通過(guò)管路任(rèn)一截面的氣體體積(jī),後者(zhě)為通過的氣(qì)體質量,在氣體(tǐ)工業(yè)中(zhōng)一般均采用體積流量以m3/h(或L/H)為計量單位。因氣體體積與溫度(dù)、壓(yā)力和濕度有關,為便于比較通常所說的體積流量是指标準狀态(溫度為20℃,壓力為0.101MPa,相對濕度(dù)為65%)而言,此時的流量以Nm3/h為單(dān)位,"N"即表示标(biāo)準狀态(tài)。
空(kōng)氣具有可壓(yā)縮性(xìng),經空氣壓縮機做機械功使本身體積縮小、壓力提高後(hòu)的空氣叫(jiào)壓(yā)縮空氣。壓縮空氣裡含有很多雜質:1.水(shuǐ),包括水霧、水蒸氣、凝結水(shuǐ);2.油:包括油污、油蒸(zhēng)氣;3.各種固(gù)态物質如:鏽泥、金屬粉末、橡膠粉末、焦(jiāo)油粒及(jí)濾(lǜ)材、密封材(cái)料的細末(mò)等;此外還有多(duō)種有害的化學(xué)異(yì)味物質等。壓(yā)縮空氣可以通過加壓、降溫、吸附等方法來(lái)除去其中的水蒸氣。可通過加熱、過濾、機械分離等方法除去液态水(shuǐ)份。 吸附、膜滲透(tòu)
吸附(fù)是氣體中一個或多個組分(fèn)在多孔固體表面(miàn)的選擇性濃縮,被吸附的組分稱作吸附介質,多孔固體稱為吸附劑。吸附劑與吸附介質(zhì)的連接力是化學鍵,而吸附介質的解析靠升溫或降低該組分在氣壓中分壓。另一種情況是吸附組分與(yǔ)固體吸附劑去化學反應時,稱為化學吸附,化學吸附(fù)一般情況下不能再生。
膜滲透指在氣體淨化過(guò)程中聚合物分離氣體是基于一個(gè)或多個氣體組分從膜的一邊選(xuǎn)擇性的滲透到另一邊。該組分溶解于聚合物膜的表面,并沿着膜傳遞形成一濃度差,保持此濃度差是靠膜一邊組分的(de)分壓高于膜另一邊(biān)該組分的分壓。
氣體常用法定計量單位
根據一九(jiǔ)八四年二月(yuè)二十七日國(guó)務院《關于在我國統一實(shí)行法定計量單位的命令》編制
法(fǎ)定計量單位:SI單位
法定計(jì)量單位:非國際單位制(zhì)的單位
量的名(míng)稱
量的符(fú)号
單位符号
單位符号
備注
長(zhǎng)度
l(L)
m
SI基本單位
海裡(lǐ)
n mile
1n mile=1852m
A
1A=10-10m
質量/重量
m
千克(公斤)
kg
SI基本單位
t
1t=1000kg
lb
1lb=0.4536kg
克(kè)拉
 
1克拉=2x10-4kg
時間
t
秒(miǎo)
s
SI基本單位
分(fèn)
min
1 min=60s
[小]時
h
1 h=3600s
天(日)
d
1 d=84600s
電流
I
安[培]
A
SI基(jī)本單位
速度
u,v,w,c
米/秒
m/s
SI基本單位
力/重力
F,W,(P、G)
牛[頓(dùn)]
N
SI基本單位(wèi)
達因
dyn
1 dyn=10-5N
千克力,(公斤力)
kgf
1 kgf=9.80665x103N
噸力
tf
1 tf=9.80665x103N

 

河北磁井機電(diàn)設備貿易(yì)有限公司主要經營:制氮機、空壓機、儲(chǔ)氣罐(guàn)、淨化設備、以及(jí)相關設備維護維保和節(jiē)能改造(zào),服務熱線:13021882644,0311-67501106。


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