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深冷空分制氮装置是什么


深冷空分制氮装置是什么

  深冷空分制氮是一种传统的制氮方法,已有近九十年的历史。它是以空气为原料,经过压缩、净化,再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下,前者的沸点为-183,后者的为-196),通过液空的精馏,使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大,基建费用较高,设备一次性投资较多,运行成本较高,产气慢(12~24h),安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素,3500Nm3/h以下的设备,相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20%~50%。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮,而中、小规模制氮就显得不经济。
2)分子筛空分制氮分子筛空分制氮是以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA(Pressure Swing Adsorption)制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15~30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进3行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力,越来越得到中、小型氮气用户的欢迎,PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。
3)膜空分制氮膜空分制氮是八十年代国外迅速发展的又一种新型制氮技术,在国内推广应用是最近三四年的事。膜空分制氮的基本原理是以空气为原料,在一定压力条件下,利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点,它特别适宜于氮气纯度≤98%的中、小型氮气用户,有最佳功能价格比。而氮气纯度在98%以上时,它与相同规格的PSA制氮机相比价格要高出15%以上。由上可知,MnZn铁氧体生产企业,采用什么供气方式和何种供气技术,必须根据企业情况进行技术经济论证,选择最佳供气方案。3PSA制氮法的应用众所周知,氮窑烧结时有三条重要曲线即温度、压力和气氛曲线,这三条曲线对产品的质量影响极大,生产中一旦调整到位最好保持稳定。而所提供的氮气压力、流量和纯度的变化将影响窑内气氛的稳定。因此高性能锰锌铁氧体磁芯使用氮气保护烧结时对所供氮气有如下特定的要求。(1)氮气纯度氧含量必须控制在一定量以下,否则不能满足高性能磁芯的烧结气氛要求。残氢量应尽可能少,否则磁芯在烧结时会开裂、变形,磁芯性能会恶化。氮气尽可能干燥,通常是以露点来表示其含水量。
(2)氮气的流量氮气流量是气氛烧结的基本要素之一,不同规格的氮窑和烧结制度,其单位台时的耗氮量是不同的。如28米单推板氮窑年生产磁芯的能力约为300吨,非致密化烧结时耗氮量约为20m3/h,而采用致密化烧结时耗氮量在30m3/h左右,平均耗氮量约为25m3/h。36米双推板氮窑年生产磁芯的能力约为800吨,非致密化烧结时耗氮量约为40m3/h,而采用致密化烧结时耗氮量约为60m3/h,平均耗氮量约为50m3/h。目前国内新制氮窑大多是这两种规格。按此测算年产1000吨磁芯耗氮量为80~120m3/h。
(3)氮气压力适宜,因为氮气输送需要一定的压力。
(4)氮气压力、流量、纯度要稳定。因为氮窑的烧结特点是连续进行,一年365天每天24小时要不间断供气,为保证已调好的烧结气氛稳定,要求氮气的压力、流量和纯度保持稳定。瑞气空分设备有限公司自1979年开始,研制了PSA制氮设备,至今为止,已为国内各大型磁材生产商提供了适应于各种工艺的现场制氮设备,其中包括东磁集团、恒磁、升华强磁、通力、永久、金鸡、江门粉末等国内知名企业。瑞气空分设备有限公司愿以多年的现场制氮经验,与磁材生产商共同为中国从磁材生产大国向磁材生产强国转变而努力。
4、PSA设备与深冷技术比较一、设备组成PSA设备主要由空压机、压缩空气净化装置、氧氮分离系统组成,稳定性高;操作极为方便,主要运行部件为管道式气动阀,其密封件寿命可达150万次以上;而深冷设备组成为:空压机、预冷机、纯化器、膨胀机、精馏塔、液空过滤器、换热器……设备组成相对复杂、故障点多,纯化器中的电加热器、固态继电器需经常更换,其中13X分子筛也需三年左右更换一次,膨胀机也容易发生烧瓦事故,因而稳定性不高;PSA设备开机时间极短,只需20分钟,并且可以随开随停。而深冷设备开机时间为16-48小时,甚至更长,一旦设备出现停机,重新开机相当麻烦。
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