Uzalishaji wa nitrojeni wa kutenganisha hewa ya cryogenic ni mbinu ya jadi ya uzalishaji wa nitrojeni yenye historia ya miongo kadhaa. Hutumia hewa kama malighafi, huigandamiza na kuitakasa, na kisha hutumia kubadilishana joto ili kuyeyusha hewa ndani ya hewa kioevu. Hewa ya kioevu ni hasa mchanganyiko wa oksijeni kioevu na nitrojeni kioevu. Kwa kutumia viwango tofauti vya kuchemsha vya oksijeni ya kioevu na nitrojeni ya kioevu, nitrojeni hupatikana kwa kuwatenganisha kupitia kunereka kwa hewa kioevu.
Mtiririko wa kawaida wa mchakato
Mchakato mzima una mgandamizo wa hewa na utakaso, utengano wa hewa, na uvukizi wa nitrojeni kioevu.
1. Ukandamizaji wa hewa na utakaso
Baada ya hewa kusafishwa kwa vumbi na uchafu wa mitambo na chujio cha hewa, huingia kwenye compressor ya hewa, inasisitizwa kwa shinikizo linalohitajika, na kisha kutumwa kwa baridi ya hewa ili kupunguza joto la hewa. Kisha huingia kwenye kisafishaji cha kukausha hewa ili kuondoa unyevu, dioksidi kaboni, asetilini na hidrokaboni nyingine angani.
2. Kutenganisha hewa
Hewa iliyosafishwa huingia kwenye kibadilishaji joto kikuu kwenye mnara wa kutenganisha hewa, hupozwa hadi joto la kueneza na gesi ya reflux (nitrojeni ya bidhaa, gesi taka), na inatumwa chini ya mnara wa kunereka. Nitrojeni hupatikana juu ya mnara, na hewa ya kioevu hupigwa na kutumwa Inaingia kwenye evaporator ya condensation ili kuyeyuka, na wakati huo huo, sehemu ya nitrojeni iliyotumwa kutoka kwenye mnara wa kurekebisha hupunguzwa. Sehemu ya nitrojeni kioevu iliyofupishwa hutumika kama kioevu cha reflux cha mnara wa kurekebisha, na sehemu nyingine hutumiwa kama bidhaa ya nitrojeni kioevu na kuacha mnara wa kutenganisha hewa.
Gesi ya kutolea nje kutoka kwa evaporator ya condensation huwashwa tena hadi karibu 130K na kibadilisha joto kikuu na huingia kwenye kipanuzi kwa upanuzi na friji ili kutoa uwezo wa kupoeza kwa mnara wa kutenganisha hewa. Sehemu ya gesi iliyopanuliwa hutumiwa kwa kuzaliwa upya na baridi ya ungo wa Masi, na kisha hutolewa kupitia silencer. anga.
3. Mvuke wa nitrojeni ya kioevu
Nitrojeni kioevu kutoka kwa mnara wa kutenganisha hewa huhifadhiwa kwenye tank ya kuhifadhi nitrojeni ya kioevu. Wakati kifaa cha kutenganisha hewa kinakaguliwa, nitrojeni ya kioevu kwenye tank ya kuhifadhi huingia kwenye vaporizer na huwashwa moto kabla ya kutumwa kwa bomba la nitrojeni ya bidhaa.
Uzalishaji wa nitrojeni ya cryogenic unaweza kutoa naitrojeni yenye usafi wa ≧99.999%.
usafi
Uzalishaji wa nitrojeni ya cryogenic unaweza kutoa naitrojeni yenye usafi wa ≧99.999%. Usafi wa nitrojeni ni mdogo na mzigo wa nitrojeni, idadi ya tray, ufanisi wa tray na usafi wa oksijeni katika hewa ya kioevu, nk, na aina mbalimbali za marekebisho ni ndogo.
Kwa hiyo, kwa seti ya vifaa vya uzalishaji wa nitrojeni ya cryogenic, usafi wa bidhaa kimsingi ni fulani na haifai kurekebisha.
Vifaa kuu vilivyojumuishwa kwenye kifaa cha jenereta ya nitrojeni ya cryogenic
1. Uchujaji wa hewa
Ili kupunguza kuvaa kwa uso wa mitambo ya kusonga ndani ya compressor ya hewa na kuhakikisha ubora wa hewa, kabla ya hewa kuingia kwenye compressor ya hewa, lazima kwanza ipite kupitia chujio cha hewa ili kuondoa vumbi na uchafu mwingine ulio ndani yake. Uingizaji hewa wa vibambo vya hewa mara nyingi hutumia vichujio vya ufanisi wa kati au vichujio vya ufanisi wa wastani.
2. Compressor ya hewa
Kulingana na kanuni ya kazi, compressors hewa inaweza kugawanywa katika makundi mawili: volumetric na kasi. Vifinyizi vya hewa mara nyingi hutumia vibandikizi vya hewa vya pistoni vinavyofanana, vibandizi vya hewa ya katikati na vibandizi vya skrubu.
3. Air baridi
Inatumika kupunguza halijoto ya hewa iliyoshinikizwa kabla ya kuingia kwenye kisafishaji hewa cha kukaushia na mnara wa kutenganisha hewa, epuka kushuka kwa kiwango kikubwa cha joto kinachoingia kwenye mnara, na inaweza kusababisha unyevu mwingi kwenye hewa iliyoshinikwa. Vipozezi vya maji ya nitrojeni (inayojumuisha minara ya kupoeza maji na minara ya kupoeza hewa: mnara wa kupozea maji hutumia gesi taka kutoka kwenye mnara wa kutenganisha hewa ili kupoza maji yanayozunguka, na mnara wa kupoeza hewa hutumia maji yanayozunguka kutoka kwenye mnara wa kupoeza maji hewa), kipoza hewa cha Freon .
4. Air dryer na purifier
Hewa iliyoshinikwa bado ina kiasi fulani cha unyevu, dioksidi kaboni, asetilini na hidrokaboni nyingine baada ya kupita kwenye kipoza hewa. Unyevu uliogandishwa na dioksidi kaboni iliyowekwa kwenye mnara wa kutenganisha hewa utazuia njia, mabomba na vali. Asetilini hujilimbikiza katika oksijeni ya kioevu na kuna hatari ya mlipuko. Vumbi litamaliza mitambo ya uendeshaji. Ili kuhakikisha uendeshaji salama wa muda mrefu wa kitengo cha kutenganisha hewa, vifaa maalum vya utakaso vinapaswa kuanzishwa ili kuondoa uchafu huu. Njia za kawaida za utakaso wa hewa ni adsorption na kufungia. Mbinu ya utangazaji wa ungo wa molekuli hutumiwa sana katika jenereta ndogo na za kati za nitrojeni nchini Uchina.
5. Mnara wa kutenganisha hewa
Mnara wa kutenganisha hewa unajumuisha kibadilisha joto kikuu, kiowevu, mnara wa kunereka, evaporator ya kufupisha, n.k. Kibadilishaji joto kikuu, evaporator ya kufupisha na liquefier ni vibadilisha joto vilivyopindana na sahani. Ni aina mpya ya mchanganyiko wa joto wa kizigeu na muundo wa chuma wa alumini yote. Tofauti ya wastani ya joto ni ndogo sana na ufanisi wa kubadilishana joto ni wa juu kama 98-99%. Mnara wa kunereka ni kifaa cha kutenganisha hewa. Aina ya vifaa vya mnara imegawanywa kulingana na sehemu za ndani. Mnara wa bamba la ungo na sahani ya ungo huitwa mnara wa sahani ya ungo, mnara wa kifusi cha Bubble wenye kifuniko cha kiputo huitwa mnara wa kofia ya Bubble, na mnara uliopakiwa wenye vifungashio vilivyopangwa huitwa mnara wa sahani ya ungo. Sahani ya ungo ina muundo rahisi, ni rahisi kutengeneza, na ina ufanisi wa juu wa sahani, kwa hiyo hutumiwa sana katika minara ya kunereka ya kugawanyika kwa hewa. Minara iliyofungwa hutumiwa hasa kwa minara ya kunereka yenye kipenyo chini ya 0.8m na urefu usiozidi 7m. Minara ya vipuli sasa haitumiki sana kwa sababu ya muundo wao mgumu na ugumu wa utengenezaji.
6. Turboexpander
Ni mashine ya blade inayozunguka inayotumiwa na jenereta za nitrojeni kutoa nishati baridi. Ni turbine ya gesi inayotumiwa chini ya hali ya joto la chini. Turboexpanders imegawanywa katika aina ya mtiririko wa axial, aina ya mtiririko wa radial ya centripetal na aina ya mtiririko wa radial ya centripetal kulingana na mwelekeo wa mtiririko wa gesi katika impela; kulingana na ikiwa gesi inaendelea kupanua katika impela, imegawanywa katika aina ya kupinga na aina ya athari. Upanuzi unaoendelea ni aina ya ushambuliaji. aina, haiendelei kupanua na inakuwa aina ya athari. Vipanuzi vya turbine ya athari ya radial axial mtiririko wa hatua moja hutumiwa sana katika vifaa vya kutenganisha hewa. Jenereta ya nitrojeni ya kutenganisha hewa ya cryogenic ina vifaa vya ngumu, eneo kubwa, gharama kubwa za miundombinu, uwekezaji mkubwa wa wakati mmoja katika vifaa, gharama kubwa za uendeshaji, uzalishaji wa polepole wa gesi (saa 12 hadi 24), mahitaji ya juu ya ufungaji, na mzunguko mrefu. Kwa kuzingatia vifaa, ufungaji na vipengele vya miundombinu, kiwango cha uwekezaji wa vifaa vya PSA vilivyo na vipimo sawa vya vifaa vya chini ya 3500Nm3 / h ni 20% hadi 50% chini kuliko ile ya vifaa vya kutenganisha hewa ya cryogenic. Kifaa cha jenereta ya nitrojeni ya cryogenic kinafaa kwa uzalishaji mkubwa wa nitrojeni wa viwandani, lakini uzalishaji wa nitrojeni wa kati na mdogo sio wa kiuchumi.
Muda wa kutuma: Feb-27-2024
