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工业制氮的几种方法

2018/12/24 9:58:15      点击:
      工业用氮气的制取是以空气为原料,将其中的氧氮分离而获得,主要方法有深冷法、变压吸附法及膜分离法等。
1、深冷法
      工业上的大规模制氮通常采用传统的深冷法。深冷法是以空气为原料,在深冷空分装置中,把空气深冷液化,利用氧和氮的沸点不同,进行精馏分离而获得。
      深冷法作为一种传统的空分技能,已经为社会服务了几十年,它至今还是我国工业上氮气供应的主要来源。由于深冷法的工业化时间比较长,人们对其认识比较成熟,而且它具有其它方法的优点,如产气量大,产品氮气纯度好,运行稳定,在提取氮气的同时获得氧、氩等其它气体,这也是深冷相对于其它方法的优点。因此,深冷法在大中型空分中仍占据主导。
      但它的工艺流程复杂,设备的制造、安装调试等要求高,基建费用高,占地面积大,产气较慢(12~24小时),深冷法适宜于大规模工业制氮,而在中小规模制氮就显得不很经济。
2、变压吸附法
      变压吸附(Pressure Swing Adsorption简称PSA)气体分离技能中非低温气体分离技能的重要分支。自60年代末,70年代初在国外已经得到速度的发展。变压吸附制氮是以空气为原料,用碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附,使氧氮分离从而获得氮气。
      变压吸附法制氮和传统的深冷法制氮相比,具有不一样的特点:吸附在常温下进行,不涉及绝热问题,工艺流程简单,设备制造容易,装置小巧,占地少,即使用现成的空余地,开停车方便,产气快(15~30分钟),能耗少,运行成本低,投资省,操作维护简单,撬装方便,装置适应性好,产品气可按要求进行纯度调节等。从技能经济效益来看,在小于3000Nm3/hr的制氮装置中,变压吸附多于深冷。在市场上,1000Nm3/hr以下的制氮装置颇具竞争力,它受到中小型用户的欢迎。