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1 氮氣機 -氮氣機種類

深冷空分制氮設備

  它是一種傳統的空分技術,已有九十餘年的歷史,它的特點是產氣量大,產品氮純度高,無須再純化便可直接應用於磁性材料,但它工藝流程複雜,佔地面積大,基建費用高,需專門的維修力量,操作人員較多,產氣慢(18~24h),它適宜於大規模工業制氮。變壓吸附制氮設備

  變壓吸附(Pressure Swing Adsorption,簡稱PSA)氣體分離技術是非低溫氣體分離技術的重要分支,是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結果。七十年代西德埃森礦業公司成功開發了碳分子篩,為PSA空分制氮工業化鋪平了道路。三十年來該技術發展很快,技術日趨成熟,在中小型制氮領域已成為深冷空分的強有力的競爭對手。
  變壓吸附制氮是以空氣為原料,用碳分子篩作吸附劑,利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性,運用變壓吸附原理(加壓吸附,減壓解吸並使分子篩再生)而在常溫使氧和氮分離製取氮氣。
  變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比,具有顯著的特點:吸附分離是在常溫下進行,工藝簡單,設備緊湊,佔地面積小,開停方便,啟動迅速,產氣快(一般在30min左右),能耗小,運行成本低,自動化程度高,操作維護方便,撬裝方便,無須專門基礎。所以變壓吸附制氮設備是目前應用最為廣泛的技術。膜分離空分制氮設備

  膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術的新的分支,是80年代國外迅速發展起來的一種新的制氮方法,在國內推廣應用還是近幾年的事。
  膜分離制氮是以空氣為原料,在一定的壓力下,利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來使氧、氮分離製取氮氣。它與上述兩種制氮方法相比,具有設備結構更簡單、體積更小、無切換閥門、操作維護也更為簡便、產氣更快(3min以內)、增容更方便等特點,但中空纖維膜對壓縮空氣清潔度要求更嚴,膜易老化而失效,難以修復,需要換新膜,它與同規格的變壓吸附制氮裝置相比,價格要高出30%左右,純度也相對較低。

2 氮氣機 -變壓吸附制氮氣機工作原理

  變壓吸附制氮氣機是根據變壓吸附原理,採用高品質的碳分子篩作為吸附劑,在一定的力學效應,氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大於氮,在吸附未達到平衡時,氮在氣相中被富集起來,形成成品氮氣。然後減壓至常壓,吸附劑脫附所吸附的氧氣等其它雜質,實現再生。一般在系統中設置兩個吸附塔,一塔吸附產氮,另一塔脫附再生,通過PLC程序自動控制,使兩塔交替循環工作,以實現連續生產高品質氮氣之目的。壓力下,經過凈化乾燥的壓縮空氣,在吸附器中進行加壓吸附、減壓脫附。
  技術指標:
  1、空壓機壓力:0.6~1.3Mpa(可調) 2、氮氣流量:3~3000Nm3/h 3、氮氣純度:95%~99.9995% 4、氮氣出口壓力:0.2~0.85Mpa(按客戶需要可調)5、原料:潔凈壓縮空氣
  6、整套系統功率:4.4KW~280KW 7、設備重量:300Kg~5000Kg 8、設備尺寸:1.6X1.8X2.0(m)~3.1X3.2X3.6(m) (整套系統集於槽鋼架上) 9、壓力露點:2℃~-10℃或≤-40℃~-70℃
  流程說明:
  空氣壓縮部分:空壓機、空氣儲罐;
  空氣凈化部分:高效除油器、精密過濾器、壓縮空氣乾燥機、空氣緩衝罐、活性炭過濾器;
  制氮機主機部分:吸附塔、PLC控制器、氮氣粉塵過濾器、氮氣儲罐,以壓縮空氣作為原料和動力,通過變壓吸附製取純度為95%~99.9995%的氮氣;
  氮氣純化部分:利用碳載純化裝置(加氫純化裝置)對99.9%的普氮進行提純,得到高純度氮氣(99.999%~99.9995%)。

3 氮氣機 -用途

  由於氮氣的化學惰性,常用作保護氣體。所以常用於糧食儲存,食品包裝,輪胎充氣等。用於食品包裝可防止食品氧化,霉變,從而延長了食品的保質期。用於輪胎的充氣可提高安全係數,增加舒適性,減少爆胎幾率。食品行業應用

  1、多用於麵包,蛋糕等易變質食品的包裝,將氮氣充入食品包裝袋內,讓食品處於氮氣包圍狀態,既不會導致食品在存放和運輸途中被擠壓變形,無氧狀態也會讓食品的保質期大大延長。汽車行業的應用

  1.提高輪胎行駛的穩定性和舒適性。氮氣幾乎為惰性的雙原子氣體,化學性質極不活潑,氣體分子比氧分子大,不易熱脹冷縮,變形幅度小,其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30~40%, 能保持穩定胎壓,提高輪胎行駛的穩定性,保證駕駛的舒適性;氮氣的音頻傳導性低,相當於普通空氣的1/5,使用氮氣能有效減少輪胎的噪音,提高行駛的寧靜度。2.防止爆胎和缺氣碾行。爆胎是公路交通事故中的頭號殺手。據統計,在高速公路上有46%的交通事故是由於輪胎髮生故障引起的,其中爆胎一項就占輪胎事故總量的70%。汽車行駛時,輪胎溫度會因與地面磨擦而升高,尤其在高速行駛及緊急剎車時,胎內氣體溫度會急速上升,胎壓驟增,所以會有爆胎的可能。而高溫導致輪胎橡膠老化,疲勞強度下降,胎面磨損劇烈,又是可能爆胎的重要因素。而與一般高壓空氣相比,高純度氮氣因為無氧且幾乎不含水份不含油,其熱膨脹係數低,熱傳導性低,升溫慢,降低了輪胎聚熱的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地減少爆胎的幾率。
  3.延長輪胎使用壽命 使用氮氣后,胎壓穩定體積變化小,大大降低了輪胎不規則磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了輪胎的使用壽命;橡膠的老化是受空氣中的氧分子氧化所致,老化后其強度及彈性下降,且會有龜裂現象,這時造成輪胎使用壽命縮短的原因之一。氮氣分離裝置能極大限度地排除空氣中的氧氣、硫、油、水和其它雜質,有效降低了輪胎內襯層的氧化程度和橡膠被腐蝕的現象,不會腐蝕金屬輪輞,延長了輪胎的使用壽命,也極大程度減少輪輞生鏽的狀況。
  4.減少油耗,保護環境。輪胎胎壓的不足與受熱后滾動阻力的增加,會造成汽車行駛時的油耗增加;而氮氣除了可以維持穩定的胎壓,延緩胎壓降低之外,其乾燥且不含油不含水,熱傳導性低,升溫慢的特性,減低了輪胎行走時溫度的升高,以及輪胎變形小抓地力提高等,降低了滾動阻力,從而達到減少油耗的目的。
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