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三种制氮方法比较

作者:admin 发布日期:2019/1/30 关注次数: 二维码分享

深冷法:深冷法制氮是以空气为原料,在深冷空分装置(俗称制氮机)中,把空气深冷液化,利用氧和氮的沸点不同,进行精馏分离而获得。在提取氮气的同时,可以同时获得氧、氩等其它气体。但深冷法的工艺流程复杂,设备的制造、安装调试等要求高,一次性投资多,基建费用高,占地面积大,产气缓慢(12—24h)。深冷法适宜于大规模工业制氮,而在中小规模制氮就显得不很经济。

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变压吸附法:变压吸附制氮是以空气为原料,用碳分子筛作吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附,使氧和氮分离,从而获得氮气。 该产品属于碳素吸附剂,由碳组成的多孔物质,孔结构模型为无序堆积碳素结构。碳分子筛是非计量化合物,其重要性质是基于它的微孔结构。它分离空气的能力,取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度,或不同的吸附力,或两种效用同时起作用。在平衡条件下,碳分子筛对氮、氧的吸附量相当接近,但氧分子通过分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度要比氮分子快得多,碳分子筛空分制氮就是基于这一性能,在远离平衡条件的世界下,使氮分子在气相得到富集。

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膜分离:膜分离制氮的基本原理是以空气为原料,在一定的压力下,利用氧和氮等不同性质的气体在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧和氮气分离的。膜分离制氮和上述两种制氮方法相比,具有装置结构更简单,体积更小,无切换阀门,操作和维护管理更加方便,产气速度更快(≤3min),增扩容方便等优点。但是,中空纤维膜对压缩空气的清洁要求较高,膜的过滤芯容易老化和腐蚀而失效,往往难以修复,需要更换新膜。而且,目前中空纤维膜需从国外进口,价格昂贵。膜分离制氮比较适合于要求氮气纯度≤98%的中小型氮气用户,具有较佳的功能价格比。然而当要求氮气纯度高于98%时,它和同规格的变压吸附装置相比,其价格要高出30%左右。我国的外资的气体公司以它作为租赁现场制氮。

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