膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術(shù)的新的分支,是80年代國外迅速發(fā)展起來的一種新的制氮方法,在國內(nèi)推廣應(yīng)用還是2010-2017年的事。
膜分離制工業(yè)氮?dú)?/strong>是以空氣為原料,在一定的壓力下,利用氧和氮在中空纖維膜中的不同來使氧、氮分離制取氮?dú)?。它與上述兩種制氮方法相比,具有設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡單、體積更小、無切換閥門、操作維護(hù)也更為簡便、產(chǎn)氣更快(3min以內(nèi))、增容更方便等特點(diǎn),但中空纖維膜對壓縮空氣清潔度要求更嚴(yán),膜易老化而失,膜分離制氮比較適合氮?dú)饧兌纫笤凇?8左右的中小型用戶,此時具有較好功能;當(dāng)要求氮?dú)饧兌雀哂?8時,它與同規(guī)格的變壓吸附制氮裝置相比,要高出30左右,故由膜分離制氮和氮純化裝置相組合制取高純氮時,普氮純度一般為98,因而會增加純化裝置的制作成本和運(yùn)行成本。
變壓吸附氣體分離技術(shù)是非低溫氣體分離技術(shù)的重要分支,是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結(jié)果。七十年代西德埃森礦業(yè)公司成功開發(fā)了碳分子篩,為PSA空分制氮工業(yè)化鋪平了道路。三十年來該技術(shù)發(fā)展很快,技術(shù)日趨成熟,在中小型制氮領(lǐng)域已成為深冷空分的強(qiáng)有力的競爭對手。
變壓吸附制氮是以空氣為原料,用碳分子篩作吸附劑,利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性,運(yùn)用變壓吸附原理(加壓吸附,減壓解吸并使分子篩)而在常溫使氧和氮分離制取氮?dú)狻?/span>
變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比,具有顯著的特點(diǎn):吸附分離是在常溫下進(jìn)行,工藝簡單,設(shè)備緊湊,占地面積小,開停方便,啟動迅速,產(chǎn)氣快(一般在30min左右),能耗小,運(yùn)行成本低,自動化程度高,操作維護(hù)方便,撬裝方便,無須專門基礎(chǔ),產(chǎn)品氮純度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),產(chǎn)氮量≤2000Nm3/h。但到2017年為止,除美國空氣用品公司用PSA制氮技術(shù),無須后級純化能工業(yè)化生產(chǎn)純度≥99.99的高純氮外(進(jìn)口很高),國內(nèi)外同行一般用PSA制氮技術(shù)只能制取氮?dú)饧兌葹?9.9的普氮(即O2≤0.),個別企業(yè)可制取99.99的純氮(O2≤0.01),純度更高從PSA制氮技術(shù)上是可能的,但制作成本太高,用戶也很難接受,所以用非低溫制氮技術(shù)制取高純氮加后級純化裝置。
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