Kryogen luftseparering kväveproduktion är en traditionell kväveproduktionsmetod med en historia på flera decennier. Den använder luft som råmaterial, komprimerar och renar den och använder sedan värmeväxling för att förvandla luften till flytande luft. Flytande luft är huvudsakligen en blandning av flytande syre och flytande kväve. Genom att använda de olika kokpunkterna för flytande syre och flytande kväve, erhålls kväve genom att separera dem genom destillation av flytande luft.
Typiskt processflöde
Hela processen består av luftkompression och rening, luftseparation och förångning av flytande kväve.
1. Luftkompression och rening
Efter att luften rengjorts från damm och mekaniska föroreningar av luftfiltret, kommer den in i luftkompressorn, komprimeras till önskat tryck och skickas sedan till luftkylaren för att minska lufttemperaturen. Sedan kommer den in i lufttorkande renare för att avlägsna fukt, koldioxid, acetylen och andra kolväten i luften.
2. Luftseparering
Den renade luften kommer in i huvudvärmeväxlaren i luftseparationstornet, kyls till mättnadstemperaturen av återflödesgasen (produktkväve, avfallsgas) och skickas till botten av destillationstornet. Kväve erhålls i toppen av tornet, och den flytande luften stryps och skickas. Den kommer in i kondensförångaren för att avdunsta, och samtidigt kondenseras en del av kvävet som skickas från rektifikationstornet. En del av det kondenserade flytande kvävet används som återflödesvätska i rektifikationstornet, och den andra delen används som flytande kväveprodukt och lämnar luftseparationstornet.
Avgaserna från kondensationsförångaren värms upp till ca 130K av huvudvärmeväxlaren och går in i expandern för expansion och kylning för att ge kylkapacitet för luftseparationstornet. En del av den expanderade gasen används för regenerering och kylning av molekylsilen och släpps sedan ut genom ljuddämparen. atmosfär.
3. Förångning av flytande kväve
Det flytande kvävet från luftsepareringstornet lagras i lagringstanken för flytande kväve. När luftseparationsutrustningen inspekteras kommer det flytande kvävet i lagringstanken in i förångaren och värms upp innan det skickas till produktkväveledningen.
Kryogenisk kväveproduktion kan producera kväve med en renhet på ≧99,999 %.
renhet
Kryogenisk kväveproduktion kan producera kväve med en renhet på ≧99,999 %. Kvävets renhet begränsas av kvävebelastning, antal brickor, brickeffektivitet och syrerenhet i flytande luft etc., och justeringsområdet är litet.
Därför, för en uppsättning utrustning för produktion av kryogent kväve, är produktens renhet i princip säker och är obekväm att justera.
Huvudutrustning som ingår i den kryogena kvävegeneratorn
1. Luftfiltrering
För att minska slitaget på den mekaniska rörliga ytan inuti luftkompressorn och säkerställa luftkvaliteten, innan luften kommer in i luftkompressorn, måste den först passera genom luftfiltret för att avlägsna damm och andra föroreningar som finns i den. Luftintaget till luftkompressorer använder för det mesta grova eller medeleffektiva filter.
2. Luftkompressor
Enligt arbetsprincipen kan luftkompressorer delas in i två kategorier: volumetrisk och hastighet. Luftkompressorer använder mestadels kolvkompressorer, centrifugalluftkompressorer och skruvluftkompressorer.
3. Luftkylare
Den används för att minska temperaturen på den komprimerade luften innan den går in i lufttorkningsrenaren och luftseparationstornet, undvika stora fluktuationer i temperaturen som kommer in i tornet och kan fälla ut det mesta av fukten i tryckluften. Kvävevattenkylare (som består av vattenkyltorn och luftkyltorn: vattenkyltornet använder avgasen från luftsepareringstornet för att kyla det cirkulerande vattnet, och luftkyltornet använder det cirkulerande vattnet från vattenkyltornet för att kyla luft), Freon luftkylare .
4. Lufttork och luftrenare
Tryckluft innehåller fortfarande en viss mängd fukt, koldioxid, acetylen och andra kolväten efter att ha passerat luftkylaren. Frusen fukt och koldioxid avsatt i luftsepareringstornet kommer att blockera kanaler, rör och ventiler. Acetylen ansamlas i det flytande syret och det finns risk för explosion. Damm kommer att slita ut maskinen i drift. För att säkerställa en långsiktig säker drift av luftseparationsenheten måste speciell reningsutrustning installeras för att avlägsna dessa föroreningar. De vanligaste metoderna för luftrening är adsorption och frysning. Molekylär siktadsorptionsmetod används ofta i små och medelstora kvävegeneratorer i Kina.
Nitrogen Production Manufacturers - Kina Nitrogen Production Factory & Suppliers (xinfatools.com)
5. Luftseparationstorn
Luftseparationstornet inkluderar huvudsakligen huvudvärmeväxlare, kondensator, destillationstorn, kondenseringsförångare, etc. Huvudvärmeväxlaren, kondenseringsförångaren och kondensatorn är plattförvrängda värmeväxlare. Det är en ny typ av kombinerad värmeväxlare med en metallstruktur helt i aluminium. Medeltemperaturskillnaden är mycket liten och värmeväxlingseffektiviteten är så hög som 98-99%. Destillationstornet är en luftseparationsutrustning. Typerna av tornutrustning är uppdelade efter de inre delarna. Ett siktplattorn med siktplatta kallas siktplattorn, ett bubbelkåptorn med bubbellocksplatta kallas bubbelkåptorn och ett packat torn med staplad packning kallas siktplattorn. Silplattan har en enkel struktur, är lätt att tillverka och har hög plåteffektivitet, så den används ofta i luftfraktioneringsdestillationstorn. Packade torn används huvudsakligen för destillationstorn med en diameter mindre än 0,8m och en höjd som inte är större än 7m. Bubbellockstorn används nu sällan på grund av deras komplexa struktur och tillverkningssvårigheter.
6. Turboexpander
Det är en roterande bladmaskin som används av kvävegeneratorer för att generera kall energi. Det är en gasturbin som används under låga temperaturer. Turboexpanderar är indelade i axiell flödestyp, centripetal radiell flödestyp och centripetal radiell flödestyp enligt flödesriktningen för gasen i pumphjulet; beroende på om gasen fortsätter att expandera i pumphjulet delas den in i motattackstyp och slagtyp. Fortsatt expansion är av typen motattack. typ, fortsätter den inte att expandera och blir slagtyp. Enstegs radiellt axiellt flöde slagturbinexpanderar används i stor utsträckning i luftseparationsutrustning. Den kryogena luftseparerande kvävegeneratorn har komplex utrustning, en stor yta, höga infrastrukturkostnader, höga engångsinvesteringar i utrustning, höga driftskostnader, långsam gasproduktion (12 till 24 timmar), höga installationskrav och en lång cykel. Med hänsyn till utrustning, installation och infrastrukturfaktorer är investeringsskalan för PSA-utrustning med samma specifikationer för utrustning under 3500Nm3/h 20 % till 50 % lägre än för kryogen luftsepareringsutrustning. Den kryogena kvävegeneratorn är lämplig för storskalig industriell kväveproduktion, men medel- och småskalig kväveproduktion är oekonomisk.
Posttid: 27-2-2024
