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如何选择制氮机

如何选择PSA制氮机
面对各种氮气供应方式和技术,为特定应用选择最适合的方式,似乎并不容易。但是,要从PSA现场制气、渗透薄膜系统、低温精馏和液态气体输送方法中进行选择时,需要考虑的两个最重要因素是氮气纯度和流量要求。必须根据应用的安全性和产品质量要求来确定所需的氮气纯度,以及工厂日常运作所需的氮气流量。这两个因素可以帮助确定最佳的氮气供应系统。

氮气纯度和流速要求可影响制氮成本。高纯度氮气的价格更高,但是更高的产量一般可以降低氮气的单位成本。为了最大限度地降低成本,氮气纯度应不高于应用要求。

氮气纯度
氮气可以为化学品生产工艺提供安全和品质保障。由于氮气是一种惰性气体,因此可用于保护敏感材料及防止起火和爆炸。如何确定最合适的氮气纯度并不容易。但是,如果对纯度要求不高,相应的成本也更低。

PSA变压吸附技术可以生产不同纯度的氮气。纯度越低,氮气的单位成本就越低。例如,使用99.5%纯度的氮气对某些植物油进行保护和/或鼓泡,即可保持其品质。使用PSA工艺就可以轻松地生产这种纯度的氮气。

氮气需求模式
PSA氮气发生器在最大设计产能下运行最为经济。生产规模优化对于实现PSA系统的经济效益最大化具有至关重要的意义。因此,必须深入了解利用率(即每月运行时间)和氮气气流模式。如果瞬时流量变化很大,则确定气流模式就更为重要。

对于新流程来说,要准确地预估氮气使用模式可能比较困难。新的流程通常会使用液氮启动,在运行时,使用安装在主氮气供气管道上的流量计长时间地(例如2-4周)记录氮气流量,而记录的数据则可以准确地反应氮气气流模式。化工厂的氮气气流模式一般有三种:稳定、周期性或不稳定。

PSA制氮系统十分适合稳定气流模式。在这种模式下,使用量(时间的函数)实质上是一个常数。PSA设备的大小很容易与测得或估计的用量保持一致。此外,设备将会持续在最大生产能力水平或在接近最大生产能力水平的下运行,从而实现最经济的氮气生产。

PSA系统并不十分适合带有波峰和波谷的周期性气流模式。满足此气流模式需求的现场制氮设备(特别是根据峰值流量大小设计的)会在相当长的时间内减产运行,甚至空转。这将导致运行效率低下和生产成本上升。

但是,如果需求低谷持续时间较短,那么使用PSA与大容量气体缓冲罐相结合的方法即可以满足需求。
不稳定气流模式是化工厂最常见的应用模式。此气流模式在大多数时间内具有稳定的流量,偶尔会出现短时的不规则流量。此时,PSA设备的大小设计为满足大多数情况下氮气需求即可,另外,在高峰需求时间段使用液氮补充供给。在这种需求模式下,恰当的设计可以实现90%或更高的PSA生产利用率。

发布日期:2019-10-18  浏览次数:179

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