工業(yè)氮?dú)?/strong>主要有三種方法:即深冷空分制氮、變壓吸附制氮和膜分離制氮。
1、深冷空分制氮
它是一種傳統(tǒng)的空分技術(shù),已有九十余年的歷史,它的特點(diǎn)是產(chǎn)氣量大,產(chǎn)品氮純度高,無(wú)須再純化便可直接應(yīng)用于磁性材料,但它工藝流程復(fù)雜,占地面積大,基建費(fèi)用高,需專(zhuān)門(mén)的維修力量,操作人員較多,產(chǎn)氣慢(18~24h),它適宜于大規(guī)模工業(yè)制氮,氮?dú)獬杀驹?.7元/m3左右。
2、變壓吸附制氮
變壓吸附氣體分離技術(shù)是非低溫氣體分離技術(shù)的重要分支,是人們長(zhǎng)期來(lái)努力尋找比深冷法更簡(jiǎn)單的空分方法的結(jié)果。七十年代西德埃森礦業(yè)公司成功開(kāi)發(fā)了碳分子篩,為PSA空分制氮工業(yè)化鋪平了道路。三十年來(lái)該技術(shù)發(fā)展很快,技術(shù)日趨成熟,在中小型制氮領(lǐng)域已成為深冷空分的強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
變壓吸附制氮是以空氣為原料,用碳分子篩作吸附劑,利用碳分子篩對(duì)空氣中的氧和氮選擇吸附的特性,運(yùn)用變壓吸附原理(加壓吸附,減壓解吸并使分子篩再生)而在常溫使氧和氮分離制取氮?dú)狻?/p>
3、膜分離制氮
膜分離制氮是以空氣為原料,在一定的壓力下,利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來(lái)使氧、氮分離制取氮?dú)?。它與上述兩種制氮方法相比,具有設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、體積更小、無(wú)切換閥門(mén)、操作維護(hù)也更為簡(jiǎn)便、產(chǎn)氣更快(3min以?xún)?nèi))、增容更方便等特點(diǎn)。
但中空纖維膜對(duì)壓縮空氣清潔度要求更嚴(yán),膜易老化而失效,難以修復(fù),需要換新膜,膜分離制氮比較適合氮?dú)饧兌纫笤凇?8%左右的中小型用戶(hù),此時(shí)具有較好功能價(jià)格比。
當(dāng)要求氮?dú)饧兌雀哂?8%時(shí),它與同規(guī)格的變壓吸附制氮裝置相比,價(jià)格要高出30%左右,故由膜分離制氮和氮純化裝置相組合制取高純氮時(shí),普氮純度一般為98%,因而會(huì)增加純化裝置的制作成本和運(yùn)行成本。
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