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高純氮氣現(xiàn)場生產

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)上生產氮氣和氧氣最為經濟實用的方法。現(xiàn)場制取高純氮氣的生產工藝。

空氣純化.空氣純化在“熱部”中進行。被加工的空氣經過過濾器除去灰塵等機械雜質，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）。空氣進入一氧化碳轉換器后，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的壓縮空氣被送往生產系統(tǒng)的低溫裝置中作進一步處理。

冷箱由箱內的若干設備（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。由于冷箱內處于極低溫，因此在冷箱內充填了絕熱材料珠光砂。有時還將冷箱內部抽成真空，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，富氧液空的蒸發(fā)使氮氣塔頂部（冷凝蒸發(fā)器的冷凝側）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熱，然后送往用戶。

高純氮氣現(xiàn)場生產裝置采用低溫工藝流程，生產過程中將有冷量損失，有的高純氮氣生產裝置為此配備了氣體膨脹機產生低溫以補償冷量損失；有的高純氮氣生產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俊＿@種無膨脹機的高純氮氣生產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裝置的液氮補充量約占高純氮氣產量的3%左右

整套高純氮氣現(xiàn)場生產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；可補償生產過程中的冷損；用氣量的調峰，氮氣生產裝置停機是產品氣的備用。

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