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高純氮氣現(xiàn)場生產(chǎn)

2016-7-7 14:37:53

以空氣為原料，采用低溫精餾分離空氣來制取氮氣和氧氣，這是迄今為止工業(yè)上生產(chǎn)氮氣和氧氣最為經(jīng)濟實用的方法?，F(xiàn)場制取高純氮氣的生產(chǎn)工藝。

空氣純化.空氣純化在“熱部”中進行。被加工的空氣經(jīng)過過濾器除去灰塵等機械雜質(zhì)，并在空氣壓縮機中被壓縮到工藝所需要的工作壓力（約0.95MPa）?？諝膺M入一氧化碳轉(zhuǎn)換器后，在鈀催化劑的作用下，空氣中所含的少量一氧化碳幾乎全部被轉(zhuǎn)換成二氧化碳。壓縮空氣在室溫下冷卻至40℃左右，然后在帶有冷凍機的空氣冷卻系統(tǒng)中繼續(xù)冷卻到10℃左右，送入到分子篩吸附塔。在分子篩吸附塔中，空氣中含有的二氧化碳和水分被徹底除去。除去了水分、二氧化碳和其他雜質(zhì)的壓縮空氣被送往生產(chǎn)系統(tǒng)的低溫裝置中作進一步處理。

冷箱由箱內(nèi)的若干設(shè)備（熱交換器、冷凝蒸發(fā)器、精餾塔、管道及閥門等）和冷箱外殼組成。由于冷箱內(nèi)處于極低溫，因此在冷箱內(nèi)充填了絕熱材料珠光砂。有時還將冷箱內(nèi)部抽成真空，以提高絕熱效果。加工的壓縮空氣在熱交換器中國被返流的氣體冷卻到接近液化溫度，送入氮氣塔的下部。通過低溫精餾，空氣被分離，在氮氣塔的頂部得到高純氮，在氮氣塔的底部得到富氧液空。富氧液空被送入位于氮氣塔頂部的冷凝蒸發(fā)器的蒸發(fā)側(cè)，富氧液空的蒸發(fā)使氮氣塔頂部（冷凝蒸發(fā)器的冷凝側(cè)）的大部分高純氮氣被冷凝為精餾過程所必需的回流液，在除去了氫和氖、氦氦等不凝性氣體之后，在氮氣塔的頂部引出的高純氮在熱交換器中冷卻壓縮空氣后被復(fù)熱，然后送往用戶。

高純氮氣現(xiàn)場生產(chǎn)裝置采用低溫工藝流程，生產(chǎn)過程中將有冷量損失，有的高純氮氣生產(chǎn)裝置為此配備了氣體膨脹機產(chǎn)生低溫以補償冷量損失；有的高純氮氣生產(chǎn)裝置雖然采用的仍是低溫精餾流程，但摒棄了補償冷量的機械設(shè)備膨脹機，取而代之的是采用外部的液氮直接補償?shù)乃璧牡蜏睾?。這種無膨脹機的高純氮氣生產(chǎn)裝置因減少了機械故障而提高了裝置運行的可靠性。無膨脹機的高純氮氣生產(chǎn)裝置的液氮補充量約占高純氮氣產(chǎn)量的3%左右

整套高純氮氣現(xiàn)場生產(chǎn)裝置除了空氣壓縮機、熱部、冷箱之外，還有一個重要的部分即液氮（或高純液氮）系統(tǒng)。這個液氮（或高純液氮）系統(tǒng)有三個功能；可補償生產(chǎn)過程中的冷損；用氣量的調(diào)峰，氮氣生產(chǎn)裝置停機是產(chǎn)品氣的備用。

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