制氮機在各個行業(yè)的應(yīng)用選型
一、各行業(yè)對氮氣的要求
a 冶金、金屬加工行業(yè)
這些行業(yè)有的需要純度大于99.5%的氮氣，有的則要求純度大于99.9995%、露點低于-65℃的高品質(zhì)氮氣。
b 化工、新材料行業(yè)
對氮氣純度要求不高，很多純度大于98%就可使用。
c 食品、醫(yī)藥行業(yè)
食品行業(yè)對氮氣的要求不高，很多98%以上純度就可滿足要求，醫(yī)藥行業(yè)通常要求純度為99.99%的氮氣。
d 電子行業(yè)
對氮氣要求一般比較高，通常需要99.9%或99.99%、以及99.99%以上的氮氣。
二、各種制氮機之間的對比
深冷空分制氮機
深冷空分制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法，已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料，經(jīng)過壓縮、凈化，再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點不同(在1大氣壓下，前者的沸點為-183℃，后者的為-196℃)，通過液空的精餾，使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮設(shè)備復(fù)雜、占地面積大，基建費用較高，設(shè)備一次性投資較多，運行成本較高，產(chǎn)氣慢(12～24h)，安裝要求高、周期較長。綜合設(shè)備、安裝及基建諸因素，3500Nm3/h以下的設(shè)備，相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20%～50%。深冷空分制氮裝置宜于大規(guī)模工業(yè)制氮，而中、小規(guī)模制氮就顯得不經(jīng)濟。
變壓吸附制氮機
以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發(fā)展起來的一種新的制氮技術(shù)。與傳統(tǒng)制氮法相比，它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產(chǎn)氣快(15～30分鐘)、能耗低，產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)根據(jù)用戶需要進行調(diào)節(jié)，操作維護方便、運行成本較低、裝置適應(yīng)性較強等特點，故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競爭力，越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎，PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的首選方法。
膜空分制氮機
以空氣為原料，在一定壓力條件下，利用氧和氮等不同性質(zhì)的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其它制氮設(shè)備相比它具有結(jié)構(gòu)更為簡單、體積更小、無切換閥門、維護量更少、產(chǎn)氣更快(≤3分鐘)、增容方便等優(yōu)點，它特別適宜于氮氣純度≤98%的中、小型氮氣用戶，有最佳功能價格比。而氮氣純度在98%以上時，它與相同規(guī)格的PSA制氮機相比價格要高出15%以上
三、影響制氮機成本的因素
1.整套系統(tǒng)一次性投資;
2.分子篩使用壽命;
3.使用過程中所需的配件壽命及費用;
4.操作維護、保養(yǎng)費用及電、水、壓縮空氣耗用量;
四、影響制氮機穩(wěn)定性因素
制氮機是涉及機、電、儀表集一體高科技術(shù)產(chǎn)品，在長期使用中設(shè)備的穩(wěn)定尤其重要。我們從制氮機的組成不難看出，影響穩(wěn)定性有以下兩點： 1、 控制閥門： 對于變壓吸附制氮機來講，閥門必須具有以下幾點性能： a.材質(zhì)性能好，絕對不漏氣; b.在接受控制信號的0.02秒內(nèi)完成開或關(guān)動作; c.能承受頻繁的開、關(guān)，保證足夠長的使用壽命; 1.1、閥門故障根源 正常的使用情況下，每只程控閥門在每一個周期(120秒左右)必須開關(guān)一次，按制氮機每年300個工作日計算，每天24小時連續(xù)動行，吸附與解吸周期為4分鐘計，那么每只閥門每年需要開、關(guān)20多萬次。而只要其中一只閥門出現(xiàn)故障都會影響整臺設(shè)備正常。所以閥門連續(xù)使用壽命是制氮機穩(wěn)定可靠的最重要一環(huán)節(jié)。
五、碳分子篩性能指標(biāo)
a.硬度 b.產(chǎn)氮量(Nm3/T-h) c.回收率(N2/Air)%
d.填裝密度 以上指標(biāo)碳分子篩生產(chǎn)廠家均已在出廠時注明，但只能作為參考數(shù)據(jù)，如何使碳分子篩發(fā)揮最大效能，這跟每個制氮廠家的工藝流程以及吸附塔高徑比有著直接的關(guān)系，同時保證分子篩的使用壽命就很有講究
六、空氣中油、水對分子篩的影響
由于空氣含一定水和油蒸汽，經(jīng)過壓縮機后，如果不經(jīng)嚴(yán)格空氣凈化處理，油蒸汽容易被碳分子篩所吸附，并難以脫附，填塞分子篩孔徑，導(dǎo)致分子篩“中毒”失效。所以在壓縮空氣進入吸附塔前設(shè)置嚴(yán)格空氣凈化裝置，是保證分子篩使用壽命必不可少的一環(huán)。水對分子篩來講雖然不是致命的，但會使分子篩吸附“負(fù)荷”增加，即影響其吸附O2、CO2之能力，因此壓縮空氣干燥除水，是提高分子篩吸附能力和穩(wěn)定不可忽視的問題。
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