Načelo tehnologije proizvodnje dušika z nihanjem tlaka (PSA).
Proizvodnja dušika PSA uporablja zrak kot surovino in ogljikovo molekularno sito kot adsorbent. Uporablja načelo adsorpcije s nihanjem tlaka, da ogljikovo molekularno sito, polno mikropor, selektivno adsorbira molekule plina, in pridobi novo tehnologijo za proizvodnjo dušika z 98.00% do 99,99% dušika.
Ogljikovo molekularno sito se pridobiva z mletjem črnega premoga, oblikovanjem in sintranjem po nizu obdelav. Molekularno sito z aktivnim ogljem ima v zrncih razporejenih nešteto mikroporoznih lukenj. Ogljikovo molekularno sito je adsorbent za hitro ločevanje. Ker molekule kisika z majhnimi molekulskimi premeri difundirajo 10-krat hitreje kot molekule dušika z nekoliko večjimi molekulskimi premeri med gibanjem, ko zrak vstopi v ogljikovo molekularno sito, vstopi kisik z majhnimi molekularnimi premeri v mikropore molekularnega kristala ogljika pri hitrejši hitrosti, kisik pa se obogati v trdni fazi molekul ogljika, medtem ko se dušik obogati v plinski fazi, s čimer se kisik in dušik ločita od zraka. Ravnotežna adsorpcijska količina kisika z ogljikovim molekularnim sitom se poveča s povečanjem adsorpcijskega tlaka in zmanjša z zmanjšanjem tlaka, kar imenujemo adsorpcija s nihanjem tlaka. Med adsorpcijo je treba zračni tlak nadzorovati v ustreznem območju tlaka, da se doseže boljši adsorpcijski učinek. Ko se zračni tlak, ki vstopa v ogljikovo molekularno sito, zmanjša na atmosferski tlak (0,1 MPa), se sprostijo molekule kisika, adsorbirane v mikroporah ogljikovega molekularnega sita, kar se imenuje analiza atmosferskega tlaka.
2 Ključne točke za delovanje glavne opreme sistema za proizvodnjo dušika z nihajočo adsorpcijo
(1) Zračni kompresor je na splošno vijačni zračni kompresor, ki je ključna oprema sistema za proizvodnjo dušika. Zagotavljanje zadostne prostornine plina in relativno konstantnega vstopnega tlaka (0.70-0.80 MPa) surovega plina je nujen pogoj za normalno delovanje sistema. Zato mora vsebnost olja, vode in prahu v surovem plinu ustrezati predpisom. V nasprotnem primeru bo to vplivalo na učinkovitost ogljikovega molekularnega sita in povzročilo, da se molekularno sito zastrupi in odpove.
(2) Hladni sušilnik je ključna oprema za odstranjevanje vode in olja v procesu čiščenja vira zraka. Treba ga je spremljati in vzdrževati v strogem skladu z zahtevami glede uporabe, da se zagotovi, da vsebnost vode in olja v stisnjenem zraku po sušenju s hladnim sušilnikom ustreza standardom.
(3) Filtri na vseh ravneh so potrebna podporna oprema za odstranjevanje vode, olja in trdnih delcev med postopkom čiščenja vira zraka, tako da kakovost vira zraka, ki vstopa v adsorpcijski sistem, ustreza standardom. Ko oprema deluje normalno, je treba redno preverjati delovno stanje samodejnega odvajalnika in padec tlaka na obeh koncih dovoda in izhoda filtra ter redno menjavati filtrirne elemente, da zagotovite, da filtri na vseh ravneh delujejo normalno .
(4) Adsorpcijski ločevalni sistem z nihanjem tlaka je glavni del sistema za proizvodnjo dušika. Ko sistem deluje, operater tovarne med pregledom opazuje, ali so adsorpcija, izravnalni tlak, tlak vira plina in izhodni tlak dušika iz adsorpcijskih stolpov A in B normalni.
(5) Električni krmilni sistem je komandni center sistema za proizvodnjo dušika. Med normalno proizvodnjo je sistem v avtomatskem stanju. Operater lahko opazuje delovni status vsakega programa na tekoči opremi in lahko po potrebi povpraša o času delovanja vsakega programa
Učinek uporabe tehnologije proizvodnje dušika z nihajno adsorpcijo (PSA).
Podjetje ima skupaj 6 adsorpcijskih dušikovih generatorjev s nihanjem tlaka s proizvodnimi zmogljivostmi 600 m3/h oziroma 300 m3/h, čistost dušika pa lahko doseže več kot 98 %. Po tehničnih izboljšavah, ko je tlak dušika nad 0,60 MPa, lahko čistost doseže več kot 99 %, kar dobro ustreza tlaku in čistosti dušika, ki sta potrebna za normalno proizvodnjo, kot tudi porabo dušika med remontom in konicami zaustavitve. Zaradi okrepitve vzdrževanja in vzdrževanja generatorja dušika ter znanstvenega in razumnega delovanja opreme je povprečni cikel zamenjave molekularnega sita 6 do 7 let. Obratovalni strošek je 0,45 juana/m3. V primerjavi s tradicionalno metodo globokega hlajenja ima prednosti nizkih obratovalnih stroškov, nizke porabe energije, majhnega odtisa opreme, visokega varnostnega faktorja delovanja in visoke stopnje avtomatizacije.
Smer razvoja adsorpcijske tehnologije proizvodnje dušika s nihanjem tlaka
Tehnologija proizvodnje dušika z adsorpcijo zaradi nihanja tlaka je še vedno dobra metoda za proizvodnjo dušika v kloralkalnih kemičnih podjetjih. Čeprav je razmeroma zrel, je še vedno nekaj težav. Na primer, nepravilna uporaba v proizvodnih postopkih lahko zlahka povzroči zastrupitev z molekularnimi siti v adsorpcijskem stolpu. Poleg tega so molekularna sita draga in velikosti por molekularnih sit ni mogoče učinkovito nadzorovati. Zato so glavne raziskovalne usmeritve v prihodnosti:
(1) Razvoj novih adsorbentov. Izvedene bodo poglobljene raziskave adsorbentov, kot so ogljikova molekularna sita in zeolitna molekularna sita, da bi še izboljšali učinkovitost ločevanja in moč adsorbentov;
(2) Razvoj integrirane tehnologije za več procesov ločevanja. Nekatera domača podjetja so začela razvijati integrirane tehnologije ločevanja, kot je metoda membrane ultrafinih votlih vlaken, globoko hladno kombiniran proces adsorpcije s nihanjem tlaka itd.; (3) izboljšanje ravni nadzora, razvoj v smeri inteligentnega nadzornega sistema in končno uresničitev popolnoma avtomatiziranega delovanja;
(4) Izvajati osnovne teoretične raziskave in v celoti izkoristiti računalniško tehnologijo za izvajanje osnovnih teoretičnih raziskav, kot je matematični model adsorpcijske postelje in računalniška simulacija, ter raziskave zakonov o prenosu mase in toplote v procesu adsorpcije in desorpcije. ;
(5) Ob zagotavljanju čistosti dušika zmanjšajte količino adsorbenta, izboljšajte proizvodno zmogljivost opreme, povečajte stopnjo izkoristka dušika in zmanjšajte porabo energije.
Priljubljena oznake: mala tovarna dušika, proizvajalci, dobavitelji majhne tovarne dušika Kitajska
