Криогенді ауамен бөлінетін азот өндірісі бірнеше онжылдық тарихы бар азот өндірудің дәстүрлі әдісі болып табылады. Ол ауаны шикізат ретінде пайдаланады, оны сығымдайды және тазартады, содан кейін ауаны сұйық ауаға сұйылту үшін жылу алмасуды пайдаланады. Сұйық ауа негізінен сұйық оттегі мен сұйық азот қоспасынан тұрады. Сұйық оттегі мен сұйық азоттың әртүрлі қайнау нүктелерін пайдалана отырып, оларды сұйық ауаны айдау арқылы бөлу арқылы азот алады.
Типтік процесс ағыны
Бүкіл процесс ауаны сығымдау мен тазартудан, ауаны бөлуден және сұйық азотты буланудан тұрады.
1. Ауаны сығымдау және тазарту
Ауа сүзгісі арқылы ауа шаңнан және механикалық қоспалардан тазартылғаннан кейін ол ауа компрессорына түседі, қажетті қысымға дейін қысылады, содан кейін ауа температурасын төмендету үшін ауа салқындатқышқа жіберіледі. Содан кейін ауадағы ылғалды, көмірқышқыл газын, ацетиленді және басқа көмірсутектерді кетіру үшін ауаны кептіретін тазартқышқа түседі.
2. Ауаның бөлінуі
Тазартылған ауа ауа бөлу мұнарасындағы негізгі жылу алмастырғышқа түседі, кері флюкс газымен (өнім азоты, қалдық газ) қанығу температурасына дейін салқындатылады және айдау мұнарасының түбіне жіберіледі. Мұнараның жоғарғы жағында азот алынады, ал сұйық ауа дроссельмен жіберіледі және булану үшін конденсациялық буландырғышқа түседі, сонымен бірге түзету мұнарасынан жіберілген азоттың бір бөлігі конденсацияланады. Конденсацияланған сұйық азоттың бір бөлігі ректификациялық мұнараның кері ағынды сұйықтығы ретінде пайдаланылады, ал екінші бөлігі сұйық азот өнімі ретінде пайдаланылады және ауа бөлу мұнарасынан шығады.
Конденсациялық буландырғыштан шығатын газ негізгі жылу алмастырғышпен шамамен 130К дейін қыздырылады және ауа бөлу мұнарасының салқындату қабілетін қамтамасыз ету үшін кеңейту және тоңазыту үшін кеңейткішке түседі. Кеңейтілген газдың бір бөлігі молекулярлық електі регенерациялау және салқындату үшін пайдаланылады, содан кейін сөндіргіш арқылы шығарылады. атмосфера.
3. Сұйық азоттың булануы
Ауа бөлу мұнарасынан шыққан сұйық азот сұйық азотты сақтау резервуарында сақталады. Ауа бөлетін жабдықты тексерген кезде, сақтау ыдысындағы сұйық азот буландырғышқа түседі және өнім азот құбырына жіберілмес бұрын қызады.
Криогенді азот өндірісі тазалығы ≧99,999% болатын азотты алуға болады.
тазалық
Криогенді азот өндірісі тазалығы ≧99,999% болатын азотты алуға болады. Азот тазалығы азот жүктемесі, науалар саны, науа тиімділігі және сұйық ауадағы оттегі тазалығы және т.б. арқылы шектеледі және реттеу диапазоны аз.
Сондықтан, криогендік азот өндіру жабдықтарының жиынтығы үшін өнімнің тазалығы негізінен белгілі және реттеуге ыңғайсыз.
Криогенді азот генераторының құрылғысына кіретін негізгі жабдық
1. Ауаны сүзу
Ауа компрессорының ішіндегі механикалық жылжымалы беттің тозуын азайту және ауаның сапасын қамтамасыз ету үшін ауа компрессорына кірер алдында алдымен оның құрамындағы шаң мен басқа қоспаларды кетіру үшін ауа сүзгісінен өту керек. Ауа компрессорларының ауа қабылдауы көбінесе дөрекі тиімді сүзгілерді немесе орташа тиімді сүзгілерді пайдаланады.
2. Ауа компрессоры
Жұмыс принципі бойынша ауа компрессорларын екі санатқа бөлуге болады: көлемдік және жылдамдық. Ауа компрессорлары негізінен поршеньді ауа компрессорларын, орталықтан тепкіш ауа компрессорларын және бұрандалы ауа компрессорларын пайдаланады.
3. Ауа салқындатқыш
Ол ауаны кептіру тазартқышына және ауа бөлу мұнарасына кірер алдында сығылған ауаның температурасын төмендету үшін қолданылады, мұнараға түсетін температураның үлкен ауытқуын болдырмайды және сығылған ауадағы ылғалдың көп бөлігін тұндыруы мүмкін. Азотты суды салқындатқыштар (су салқындату мұнараларынан және ауаны салқындату мұнараларынан тұрады: су салқындату мұнарасы айналымдағы суды салқындату үшін ауа бөлу мұнарасының қалдық газын пайдаланады, ал ауа салқындату мұнарасы суды салқындату үшін су салқындату мұнарасының айналмалы суын пайдаланады. ауа), фреон ауа салқындатқышы.
4. Ауа кептіргіш және тазартқыш
Сығылған ауаның құрамында ауа салқындатқышы арқылы өткеннен кейін де ылғал, көмірқышқыл газы, ацетилен және басқа көмірсутектердің белгілі бір мөлшері болады. Ауа бөлу мұнарасында тұнған мұздатылған ылғал мен көмірқышқыл газы арналарды, құбырларды және клапандарды бітеп тастайды. Сұйық оттегіде ацетилен жиналып, жарылыс қаупі бар. Шаң жұмыс істеп тұрған техниканы тоздырады. Ауа бөлу қондырғысының ұзақ мерзімді қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін осы қоспаларды кетіру үшін арнайы тазарту жабдығын орнату қажет. Ауаны тазартудың ең көп тараған әдістері – адсорбция және мұздату. Молекулярлық електен адсорбциялау әдісі Қытайдағы шағын және орта азот генераторларында кеңінен қолданылады.
Азот өндірісін өндірушілер - Қытайдағы азот өндіру зауыты және жеткізушілер (xinfatools.com)
5. Ауа бөлу мұнарасы
Ауа бөлу мұнарасы негізінен негізгі жылу алмастырғышты, сұйылтқышты, дистилляция мұнарасын, конденсациялық буландырғышты және т.б. қамтиды. Негізгі жылу алмастырғыш, конденсациялық буландырғыш және сұйылтқыш пластина тәрізді жылу алмастырғыштар болып табылады. Бұл толығымен алюминийден жасалған металл құрылымы бар құрама бөлімді жылу алмастырғыштың жаңа түрі. Орташа температура айырмашылығы өте аз және жылу алмасу тиімділігі 98-99% дейін жоғары. Дистилляция мұнарасы ауа бөлетін жабдық болып табылады. Ішкі бөліктерге қарай мұнара жабдықтарының түрлері бөлінеді. Елеуіш пластинасының мұнарасы елеуіш пластиналы мұнара деп аталады, көпіршікті қалпақшасы бар көпіршікті қалпақ мұнарасы көпіршікті қалпақ мұнарасы деп аталады, ал үйілген орамалары бар бума мұнарасы елеуіш табақ мұнарасы деп аталады. Елеуіш пластинасы қарапайым құрылымға ие, оңай дайындалады және пластинаның тиімділігі жоғары, сондықтан ол ауа фракциясының дистилляциялық мұнараларында кеңінен қолданылады. Қапталған мұнаралар негізінен диаметрі 0,8м-ден аз және биіктігі 7м-ден аспайтын дистилляциялық мұнаралар үшін қолданылады. Көпіршікті қақпақ мұнаралары күрделі құрылымы мен өндірістік қиындықтарына байланысты қазір сирек қолданылады.
6. Турбокеңейткіш
Бұл суық энергияны өндіру үшін азот генераторлары пайдаланатын айналмалы пышақ машинасы. Бұл төмен температура жағдайында қолданылатын газ турбинасы. Турбокеңейткіштер жұмыс дөңгелегіндегі газ ағынының бағыты бойынша осьтік ағындық типті, центрлік радиалды ағындық типті және центрлік радиалды ағындық типті болып бөлінеді; Доңғалақта газ кеңеюін жалғастыра ма, соған байланысты ол қарсы шабуыл түріне және соққы түріне бөлінеді. Жалғастыратын кеңею контршабуыл түрі болып табылады. түрі, ол кеңейе бермейді және әсер ету түріне айналады. Бір сатылы радиалды осьтік ағынмен әсер ететін турбиналық кеңейткіштер ауа бөлу жабдықтарында кеңінен қолданылады. Криогенді ауаны бөлетін азот генераторы күрделі жабдыққа, үлкен аумаққа, жоғары инфрақұрылымдық шығындарға, жабдыққа бір реттік жоғары инвестицияға, жоғары операциялық шығындарға, газды баяу өндіруге (12-ден 24 сағатқа дейін), орнатуға жоғары талаптарға және ұзақ циклге ие. Жабдықты, орнатуды және инфрақұрылымдық факторларды ескере отырып, 3500Нм3/сағ төмен жабдық үшін бірдей техникалық сипаттамалары бар PSA жабдығының инвестициялық ауқымы криогенді ауаны бөлетін жабдыққа қарағанда 20%-дан 50%-ға төмен. Криогенді азот генераторы құрылғысы ірі өнеркәсіптік азот өндіруге жарамды, бірақ азотты орташа және шағын көлемде өндіру үнемді емес.
Хабарлама уақыты: 27 ақпан 2024 ж
