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28

2022

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高纯氮生产工艺介绍


  一、当产品高纯氮压力高于8bar时,有三种生产工艺可以选择:

      1. 回流膨胀制氮工艺同时配备产品高纯氮气压缩机。膨胀机的增压端对产品氮气或正流空气加压。空压机压力为低回流膨胀压力,产品提取率可达38%左右。

      2. 正流膨胀制氮工艺同时配备产品氮气压缩机。膨胀机的增压端对产品氮气或正流空气加压。小精馏塔压力为4bar,产品萃取率可达45%左右,可产生液体体积。

      3. 回流膨胀工艺。膨胀机的增压端对产品高纯氮气或正流空气加压,并直接从冷却箱对产品所需的压力加压。缺点是回流膨胀压力高,导致有效能量的未使用部分。

  二、当产品高纯氮在5至8bar之间时,有两种工艺可选:

      1. 回流膨胀过程。在膨胀机增压端对产品氮气或正流空气加压。

      2. 正流膨胀法。膨胀机的增压端对产品氮气或正流空气加压,加上产品氮气压缩机压缩。当压力较高时,该工艺具有很大的优势。


高纯氮


  三、在0至5bar下,高纯氮的生产有四种工艺可选:

      1. 回流膨胀过程,在膨胀机增压端对产品氮气或正流空气加压,然后节流至所需压力,一般为4-5bar;回流膨胀空压机压力比产品氮气压力高0.8bar。

      2. 在正流膨胀过程中,膨胀机增压端对产品氮气或正流空气加压,直接获得产品压力。通常,产品氮气为4bar至5bar。正流膨胀压缩机的压力比产品氮气的压力高约1.5bar,但其萃取率较高。膨胀空气先加压后膨胀,再作为再生气直接放空;当产品规模大于10000nm³/h时,可单独设置增压器对膨胀空气加压,膨胀后进入塔中,以提高产品体积。

      3. 双塔精馏工艺,将上塔中部的富氧作为废气排放到净化器中作为再生气体,在塔顶底部提取大量的富氧作为非产物气体,提高上塔的排放压力,满足产品氮气压力要求,节约氮气产品压缩能耗。该工艺可获得两种产品氮气压力,约为0至2bar和5bar或更高。

      4. 双塔双冷凝工艺。上塔底部富氧节流后,上塔顶部冷凝头可获得0~3bar和5~7bar或更高的产品氮气。该工艺产品提取率高,可达60%左右。

  四、该高纯氮生产工艺有两种方案,以氮气为主,氧气为辅

      1. 悬挂式氧气塔回流制氮工艺适用于氧气占氮气10%~20%的氧气产品的生产。

      2. 双塔工艺。通过向下移动污水氮气提取口和下塔物料进料口进入上塔,产品氧气约占产品氮气的30%-50%,但需要满足净化系统的再生气需求。

高纯氮