膜分离制氮膜分离空分制氮也是非低温制氮技术的新的分支,是80年代国外迅速发展起来的一种新的制氮方法,在国内推广应用还是2010-2017年的事。
膜分离制氮是以空气为原料,在一定的压力下,利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。它与上述两种制氮方法相比,具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快、增容更方便等特点,但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严,膜易老化而失效,难以修复,需要换新膜,膜分离制氮比较适合氮气纯度要求在≤98%左右的中小型用户,此时具有较好功能价格比;当要求氮气纯度高于98%时,它与同规格的变压吸附制氮装置相比,价格要高出30%左右,故由膜分离制氮和氮纯化装置相组合制取高纯氮时,普氮纯度一般为98%,因而会增加纯化装置的制作成本和运行成本。
膜法空分制氮的优点
(1)能耗低:超细化的中空纤维膜具有极高的分离性能和很大的比表面积,制氮的氮气回收率极高,比其它空分技术制氮的能耗要少15~25%。
(2)可靠性高:中空纤维膜制氮系统不象其它空分设备,没有移动的部件,静态运行,只需甚少保养,连续运行安全可靠。
(3)寿命长:使用寿命可达6-8年以上。
(4)技术可靠:有数千套设备在世界各地运行,使用效果良好。
(5)操作弹性大:若需增加氮气产量,只需增加膜分离器即可,这是其它技术所的,此外、采用膜分离技术生产氮气时,产品气的浓度与产气量是连续可调的。
(6)体积小、重量轻:由于膜分离系统结构紧凑,故不需基建投资,安装费用低。
(7)低:膜分离过程可以将氧气和水蒸气同时分离出去,所以氮气产品的低。
(8)瞬间启动:开停车既方便又迅速,操作简便。
(9)自动化程度高:产品气的浓度和产量、温度和压力按要求均可以自动控制。
(10)对环境无要求:因无明火操作,可在恶劣工况、有气氛下工作。
(11) 按客户要求设计,以满足客户不同要求.
煤矿用变压吸附制氮是我国煤矿行业生产氮气的主要方式之一,PSA新型变压吸附制氮装置是在常温下从空气中直接制取氮气的高新分离技术,通过变压吸附过程分离高纯度氮气,与膜分离制氮技术相比较,变压吸附制氮具有投资小、生产氮气纯度高、产氮气量大等优点。本产品具有工艺成熟、运行稳定、制氮快、、成本低,寿命长,组装方便等特点。膜空分制氮原理:当混和气体在膜两边压差的功效下,渗透速度相对性快的气体,似水、氡气、氦气、二氧化碳等通过膜后,在膜的渗透侧被聚集,而渗透速度相对性比较慢的气体,如氮气等气体则被停留在膜的侧被聚集,进而做到混和气体分离出来的目地。制氮机的制氢空分制氮原理不但能够 造成氮气,还能够造成液氮,达到液氮生产加工的规定,能够 存储在液氮储存罐中。当间断性氮气装车或空气分离机器设备被修补时,液氮存储在储存罐中。进到空调蒸发器后,将其加温并送进商品氮气管道,以达到加工工艺设备的氮气要求。氮气(N2)是一种没有颜色、无气味、无臭的可塑性气体,相对密度为1.2508kg/m3,溶点为-209.86℃,熔点为-195.8℃,稍溶解水和酒精,物理性质不活跃性。
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