变压吸附制氮工艺流程
广州惠临空气分离设备有限公司PSA制氮机,原料空气压力为0.8MPa,环境温度20℃,相对湿度80%,氮气产量从10Nm3/h到3000Nm3/h,氮气纯度从95%到99.99%。其工艺流程图如图所示。
PSA制氮装置工艺流程图
1.压缩机 2.冷却器 3.过滤器 4A、4B.吸附塔 5.氮气缓冲罐 6.氧分析仪
原料空气经压缩机压缩至0.8MPa(或以上),经冷却器冷却至常温,再经过滤器过滤油、水后,进入吸附塔(填充碳分子筛),空气中氧、二氧化碳和水分被吸附,其余组份(主要为氮气)则从出口端流出进入缓冲罐。吸附塔经均压、减压至常压,脱除所吸附的杂质组份,完成碳分子筛的再生。两吸附塔循环交替操作,连续产出氮气。
变压吸附制氮系统的设计原则
变压吸附制氮机的设计要综合考虑氮气回收率、氮气产量及投资成本,而实际设计和操作是受许多变量的影响。
压缩空气预处理
吸附剂对油份的吸附是不可逆的,不能使用减压再生的方法,空气中油份的含量会直接影响到吸附剂的寿命,因此,必须采用精密油过滤器,分离粒径范围为0.01µm,保证制氮机的长期运行。
吸附剂的选定
吸附剂的吸附平衡、吸附速度、脱附速度、吸附选择性等吸附特性,其它如形状、粒径、密度、空隙率、热容以及压缩强度、耐磨性等形状和机械特性也在考虑的范围内。
吸附塔高
平衡分离型的吸附塔的设计必须考虑传质速率和传质区的高度。吸附塔的高度控制在一定范围内,过高空气的线速度过高,会影响到物质扩散,以及对吸附剂物理形态的影响;过低则实际吸附剂利用率低,影响氮气回收率。 4.2.4 吸附压力
综合考虑产氮率和氮气回收率来选定吸附压力,一般在0.6~0.8MPa为宜