Ⅰ PSA制氮机的比较
随着工业的迅速发展,氮气在化工、电子、冶金、食品、机械等领域获得了广泛的应用,我国对氮气的需求量每年以大于8%的速度增加。 氮气的化学性质不活泼,在寻常的状态下表现为很大的惰性,不易与其他物质发生化学反应。因此,氮气在冶金工业、电子工业、化工工业中广泛的用来作为保护气和密封气,一般保护气的纯度要求为99.99%,有的要求99.998%以上的高纯氮。液氮是一个较方便的冷源,在食品工业、医疗事业以及畜牧业的精液贮藏等方面得到越来越普遍的应用。在化肥工业生产合成氨时,合成氨的原料气—氢、氮混合气若用纯液氮洗涤精制,可使惰**气体的含量极微小,一氧化硫和氧的含量不超过20ppm。
纯净的氮气无法从自然界直接汲取,主要采用空气分离法。空气分离法中包括:深冷法、变压吸附法(PSA)、膜分离法。
二、PSA制氮机的工艺流程和设备简介
1、工艺流程简介
空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机,压缩至所需压力,经严格的除油、除水、除尘净化处理,输出洁净的压缩空气,目的是确保吸附塔内分子筛的使用寿命。装有碳分子筛的吸附塔共有二个,一个塔工作时,另一个塔则减压脱附。洁净空气进入工作吸附塔,经过分子筛时氧、二氧化碳和水被其吸附,流至出口端的气体便是氮气及微量的氩和氧。另一塔(脱附塔)使已吸附的氧气、二氧化碳和水从分子筛微孔中脱离排至大气中。这样两塔轮流进行,完成氮氧分离,连续输出氮气,见图-2。变压(_bian4 ya1)吸附制取的氮气纯度为95%-99.9%,假如需要更高纯度的氮气需增加氮气净化设备。变压吸附制氮机输出的95%-99.9%氮气进入氮气净化设备,同时通过一流量计添加适量的氢气,在净化设备的除氧塔中氢和氮气中的微量氧进行催化反应,以除去氧然后经水冷凝器冷却,汽水分离器除水,再通过干燥器深度干燥(两个吸附干燥塔交替使用:一个吸附干燥除水,另一个加热脱附排水),得到高纯氮气,此时的氮气纯度可达99.9995%,见图-3。目前海内变压吸附制氮最大的生产能力为3000m3n/h。
三、深冷制氮的工艺流程和设备简介
1、深冷制氮的典型工艺流程:
整个流程由空气压缩及净化、空气分离、液氮汽化组成。
⑴ 空气压缩及净化
空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机,压缩至所需压力,然后送入空气冷却器,降低空气温度。再进入空气干燥净化器,除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。
⑵ 空气分离:
净化后的空气进入空分塔中的主换热器,被返流气体(产品氮气、废气)冷却至饱和温度,送入精馏塔底部,在塔顶部得到氮气,液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发,同时冷凝由精馏塔送来的部分氮气,冷凝后的液氮一部分作为精馏塔的回流液,另一部分作为液氮产品出空分塔。
由冷凝蒸发器出来的废气经主换热器复热到约130K进膨胀机膨胀制冷为空分塔提供冷量,膨胀后的气体一部分作为分子筛的再生和吹冷用,然后经消音器排入大气。
⑶ 液氮汽化
由空分塔出来的液氮进液氮贮槽贮存,当空分设备检修时,贮槽内的液氮进入汽化器被加热后,送入产品氮气管道。
深冷制氮可制取纯度≧99.999%的氮气。
四、深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较
1、流程比较
从以上的论述中我们可以发现:变压吸附制氮流程简朴,设备数量少,主要设备仅有空压机、空气干燥器、吸附制氮机和储气罐等。而深冷制氮流程复杂,设备数量多,主要设备有空压机、空冷器、空气净化干燥器、换热器、膨胀机和精流塔等。
制氮机
2、产品种类和纯度比较
深冷制氮不仅可以生产氮气而且可以生产液氮,满意需要液氮的工艺要求,并且可在液氮贮槽内贮存,当出现氮气间断负荷或空分设备小修时,贮槽内的液氮进入汽化器被加热后,送入产品氮气管道满意工艺装置对氮气的需求。深冷制氮的运转周期(指两次大加温之间的间隔期)一般为1年以上,因此,深冷制氮一般不考虑备用。而变压吸附制氮只能生产氮气,无备用手段,单套设备不能保证连续长周期运行。
深冷制氮可制取纯度≧99.999%的氮气。氮气纯度受到(de dan qi _dan qi chun shou )氮气负荷、塔板数量、塔板效率和液空中氧纯度等的限制,调节范围很小。因此,对于一套深冷制氮设备其产品纯度基本是一定的,不便调节。变压吸附制氮制取的氮气纯度一般在95%-99.9%范围内,假如需要更高纯度的氮气需增加氮气净化设备。氮气纯度只受产品氮气负荷的影响,在其他条件不变情况下,氮气排出量越大,氮气的纯度就越低;反之则越高。因此,对于一套变压吸附制氮设备只要负荷答应其产品纯度可以在90-99.9%之间任意调节。
3、运行控制比较
深冷法由于是在极低温度下进行的,设备在投入正常运行之前,必须有一个预冷启动过程,启动时间即从膨胀机启动至氮气纯度达到要求的时间一般不小于12h;设备在进入大修之前,必须有一段加温解冻的时间,一般为24h。因此,深冷法制氮设备不宜常常起、停,宜长时间连续运行。变压吸附法启动时,只要按一下按钮,启动30分钟内便可以获得合格的氮气产品,假如需要高纯的氮气,那么经过氮气净化装置,大约再用30分钟便可获得99.99%-99.9999%的高纯氮气。停机时也只需按一下按钮便可。因此,变压吸附制氮特殊适用于间断运行的情况。
现在深冷法制氮一般均采用先进的DCS(或PLC)计算机控制技术,实现中控、机旁、就地一体化的控制,可有效的监控整套设备的生产过程。变压吸附制氮采用智能化全自动控制,按钮即可进行氮气生产,无需专人治理。
五、结论
对于石油化工装置,所需氮气纯度大多为99.9%,从以上对深冷制氮和变压吸附制氮的简介及比较中,我们可以得出以下结论:
a)当氮气连续负荷大于600 m3n/h,间断负荷用量不太大,可以通过液氮汽化满意要求时,应采用深冷制氮。
b)当氮气连续负荷大于600 m3n/h,间断负荷用量大,液氮汽化已不能满意其用量时,可采用以深冷制氮为主,变压吸附间断供气的方式。
c)当氮气连续负荷小于600 m3n/h,可采用变压吸附制氮。
d)变压吸附制氮特殊适用于氮气负荷小于3000 m3n/h,氮气纯度为95%,并且是间断运行工况。
e)当工艺装置需要液氮时,除非有外部供给液氮的可能,否则均应采用深冷制氮。
Ⅱ 空分中空气压缩机起什么作用.是把空气都压在一起密度大了压力大了吗
可以认为空压机是把空气压缩了,密度会增加,但温度也会升高,而高温会降回低密度,但答总体密度值是增大的,压力会增大。
对于不同种类的空压机有不同的用途的。如空调,制冷装置,把制冷剂压缩后,其温度会增加,在经过冷凝器时(室外),会放出热量,之后会经过节流阀,最后经过蒸发器(室内),会吸热。这样一个循环下来后便将热量从室内带到了室外。
对于船舶用的空压机主要是利用其来向高压空气瓶中储入高压空气,以用于主机和副机的启动。
对于汽车或船舶用的增压器中的压缩机主要是将新鲜空气压缩,以提高空气的密度,之后经过空冷器,进而再供向燃烧室,这样在单位体积内,空气量增加了,喷油量不变的情况下,燃烧会更充分,效率提高了,并且更加经济,从另一种意义上讲,起到了环保的作用。。
Ⅲ 化学清洗方法的运用范围有什么
对于各行各业的清洗方法。对于一些重要而且比较大型的场所都会使用到化学清洗方法,那么你知道有哪些化学清洗方法吗?以下是我为你整理的化学清洗方法的运用,希望能帮到你。
化学清洗方法的运用
电力行业的化学清洗
电厂排灰管道、输灰管道清洗、电厂凝汽器清洗、电厂锅炉清洗、冷油器清洗、回水管道清洗、蒸汽管网、冷却塔粘泥清洗、结晶器电缆厂清洗、除尘器水系统清洗、变压器水冷系清洗、制冷机组清洗、换热器清洗、油路控制系统、除氧器清洗、汽轮机清洗、空气预热器清洗。
化工行业的化学清洗
化肥、农药、涂料、助剂、橡胶、塑料、化纤、感光材料、试剂、新增剂、有机化工、无机化工、精细化工等企业的以下装置清洗:锅炉清洗、导热油炉清洗、反应釜夹套清洗、回圈冷却水系统水垢清洗、粘泥剥离清洗、空气压缩机冷却器清洗、冷却器清洗、换热器清洗、蒸发器清洗、冷凝器清洗、注塑机清洗、挤出机清洗、混炼机清洗、结晶器清洗。吸收塔清洗、反应塔清洗、再生塔清洗、合成塔清洗、汽提塔清洗、冷却塔清洗、碳化塔清洗。
石化行业的化学清洗
冷却水系统水垢清洗、换热器清洗、锅炉清洗、贮罐清洗、输油管线清洗、蒸汽管线清洗、粘泥剥离清洗、常压系统防腐、空气压缩机清洗、储油罐清洗、柴油贮罐清洗、重油贮罐清洗、贮水罐清洗、物料贮罐清洗、气体贮罐球罐清洗。
制药行业的化学清洗
凝汽器清洗、管道清洗、反应釜水夹套清洗、混合器清洗、换热器清洗、冷凝器清洗、反应器清洗、过滤器清洗、蒸发器清洗、压缩机清洗、贮罐清洗、锅炉清洗、蒸馏器清洗、中央空调清洗、风管清洗、风机管道清洗。
纺织化纤工业的化学清洗
化纤企业回圈冷却水系统结垢清洗、锅炉清洗、制冷机冷凝器清洗、中央空调清洗、铝翅片清洗、冷却管线清洗、离子交换器清洗、印染机清洗、滚桶、染缸清洗、上下水管线清洗、浆池清洗、煤气管线、煤气柜清洗、冷却器清洗、蒸发发器清洗、加溼器喷头、加溼水系统清洗。
造纸印刷的化学清洗
造纸厂黑液蒸发器清洗、黑液垢清洗、锅炉清洗、纸浆输送管道清洗、输水管道清洗、排污管道清洗、加热器清洗、印刷机冷却系统清洗、空调系统清洗、蒸煮器清洗、纸浆杀菌防腐。
水泥建材行业的化学清洗
水泥厂回圈冷却水系统结垢清洗、换热器清洗、冷凝器清洗、格珊、地板、输送线、料箱、冷却槽清洗、预热器清洗、旋转炉清洗、容器清洗、锅炉清洗、挤压机清洗、冷却器清洗。
冶金行业的化学清洗
采矿厂:空压机清洗、柴油机冷却系统清洗。选矿厂:过滤机清洗、管道清洗。制氧厂:回圈水管道清洗、冷却器清洗、冷却塔清洗、贮罐清洗空气压缩机清洗。烧结厂:水冷系统清洗、空气压缩机清洗、氮压机清洗、氧压机清洗、氧气管线、氮气管线清洗。轧钢厂:热交换器清洗:水冷却系统水垢清洗、油系统清洗。炼铁厂:炼铁炉清洗、水冷却系统水垢清洗。炼钢厂:水冷却系统水垢清洗、油系统清洗。焦化厂:换热器清洗、煤气管线清洗、工艺管线清洗、初冷器清洗。铁合金厂:水冷系统水垢清洗、冶炼炉清洗。有色冶金:锅炉清洗、电炉清洗、闪速熔炼炉清洗、贫化炉、转炉冷却水系统清洗、空分装置清洗、中频炉、高频炉、烧结炉清洗。
食品工业的化学清洗
发酵罐清洗、发酵罐换热蛇型管水垢清洗、洗瓶机清洗、冷热水系统清洗、锅炉清洗、生产线清洗、冷凝器清洗、贮罐清洗、冷却器清洗、结晶器清洗、凉水塔清洗、蒸发罐清洗、冷库水系统水垢清洗。
机械行业的化学清洗
锅炉清洗、中央空调清洗、空气冷却器清洗、空气压缩机清洗、水压机冷却系统清洗、挤压机清洗、模具冷却系统清洗、表冷器清洗。
餐饮行业的化学清洗
蒸汽蒸锅清洗、开水器水垢清洗、水浴炉清洗、茶水炉水垢清洗、制冰机水垢清洗、各种水系统水垢清洗、生物粘泥剥离清洗、热交换器清洗。
运输业的化学清洗:船舶:锅炉清洗、油路管线清洗、海水淡化系统清洗、油舱、闪蒸器清洗、贮水箱清洗、空冷器清洗、淡水冷却器、海水冷却器清洗。车辆:内燃机积炭清洗、冷却水系统清洗、车辆外表、汽车水箱、汽缸水套清洗、喷油咀、润滑系统清洗、开水器水垢清洗、茶炉水垢清洗、机车散热器清洗。
煤碳行业的化学清洗
管道:送热水管下、地下水管清洗、井下液压系统清洗;机械加工厂:铁轨、装煤车除锈、防腐;动力厂:锅炉清洗、空气预热器清洗;空压站:空压机清洗、换热器清洗。
石油开采行业化学清洗
锅炉清洗、换热器清洗、输油管线清洗、套管、导管、注水管线清洗、抽油泵清洗、柴油机冷却系统水垢清洗、加热管道清洗。
核工业的化学清洗
放射性污染的设施、装置清洗;空调系统清洗。
菸草行业化学清洗
干燥器清洗、锅炉清洗、换热器清洗、蒸汽管线清洗、上水管道清洗、排污管道清洗、空调水系统除水垢清洗、加溼水系统清洗、空压机清洗。
公用事业的化学清洗
管线:自来水管线、煤气管线、污水管线清洗、暖气管网清洗、暖气片清洗除垢、采暖系统清洗、采暖系统换热器清洗、空调系统清洗;锅炉:蒸汽锅炉清洗、热水锅炉清洗、茶水炉清洗;热水器:太阳能热水器清洗、燃气热水器清洗、电热水器清洗、热交换器清洗。
航空航海行业清洗
飞机清洗、机场跑道清洗、轮船清洗、船坞清洗、候机楼中央空调清洗、通风管道清洗、风机盘管清洗。
制冷空调行业的化学清洗
冷水机组清洗除垢,中央空调清洗,冷冻水、冷却水系统水垢清洗、冷凝器清洗、冷却塔杀菌粘泥剥离清洗、风机盘管清洗、风管清洗;冷库制冰机组。
化学清洗的工艺
1.回圈清洗
回圈清洗是利用两条原有的平行排灰管线组成回路,与清洗泵站形成回圈系统,加入一定浓度的酸洗液,在灰水管道中回圈流动清洗,并在酸度下降至一定程度时,不断补充酸液。对于短距离的单条灰水管道,若条件许可,可铺设一条临时管道与其构成回圈回路清洗。该工艺需在停运状态下进行,且工艺复杂,成本较高。
2.开路清洗
在清洗时不能有两条灰管形成回路,只能采用单条灰管开路清洗。方法是将灰管一端与清洗装置连线,在配液罐中连续配制一定浓度的酸洗液,连续或间歇地注入灰管中。此工艺需在停运状态下增加清洗装置,成本较高。
3.不停运化学清洗
该工艺是在灰管正常输灰不停运的状态下,连续注入一定量的酸液,同时注入一定量的输灰管执行清洗缓蚀剂和管道清剥离剂,开路清洗。清洗助剂的主要作用是在一定浓度及流速的酸液中,促进酸液与灰垢的反应,同时增加二氧化碳在水中的溶解度,减少气阻的产生,保证灰管的清洗质量。
操作方法是:清洗前,先按管道中总垢量估算出所需的酸量,再根据灰水流量及酸度计算出加酸速度及输灰管执行清洗缓蚀剂和管道清剥离剂的加入流速。清洗时,在灰管前端取样点每隔30min取样测试酸度,并通过加酸的流量调节来严格控制酸度。清洗后期,在灰管末端每隔15min取样测试pH值,当pH值达到一定数值并保持30min不变时,可判定清洗结束。