작은 질소 공장

PSA 질소 생산은 공기를 원료로 사용하고 탄소 분자체를 흡착제로 사용합니다. 압력 변동 흡착 원리를 사용하여 미세 기공으로 가득 찬 탄소 분자체를 선택적으로 가스 분자를 흡착하고 98.00% ~ 99.99% 질소로 새로운 질소 생산 기술을 얻습니다.

탄소 분자체는 일련의 가공 후에 무연탄을 분쇄하고 성형 및 소결하여 얻습니다. 활성탄 분자체는 그 입자에 무수한 미세 다공성 구멍이 분포되어 있습니다. 탄소 분자체는 속도 분리 흡착제입니다. 분자 직경이 작은 산소 분자는 운동하는 분자 직경이 약간 큰 질소 분자에 비해 10배 빠르게 확산되기 때문에 공기가 탄소 분자체층에 들어가면 분자 직경이 작은 산소가 탄소 분자 결정 미세공으로 들어갑니다. 더 빠른 속도로, 산소는 탄소 분자의 고체상에서 농축되는 반면, 질소는 기상에서 농축되어 공기에서 산소와 질소를 분리합니다. 탄소 분자체에 의한 산소의 평형 흡착량은 흡착 압력이 증가함에 따라 증가하고 압력이 감소함에 따라 감소하는데, 이를 압력 변동 흡착이라고 합니다. 흡착하는 동안 더 나은 흡착 효과를 얻으려면 공기 압력을 적절한 압력 범위 내에서 제어해야 합니다. 탄소분자체 베드에 유입되는 공기의 압력이 대기압(0.1 MPa)으로 낮아지면 탄소분자체의 미세기공에 흡착된 산소분자가 방출되는데, 이를 대기압 분석이라 합니다.

(1) 공기 압축기는 일반적으로 스크류 공기 압축기로 질소 생산 시스템의 핵심 장비입니다. 충분한 가스량과 상대적으로 일정한 원료 가스의 입력 압력(0.70-0.80 MPa)을 제공하는 것은 시스템의 정상적인 작동을 위한 필수 조건입니다. 따라서 원료가스의 오일, 수분, 먼지 함량은 규정을 충족해야 합니다. 그렇지 않으면 탄소 분자체의 효율성에 영향을 미치고 분자체가 중독되어 실패하게 됩니다.

(2) 저온 건조기는 공기원 정화 과정에서 물과 기름을 제거하는 핵심 장비입니다. 저온 건조기로 건조시킨 후 압축 공기의 수분 및 오일 함량이 표준을 충족하는지 확인하려면 사용 요구 사항에 따라 엄격하게 모니터링하고 유지 관리해야 합니다.

(3) 모든 수준의 필터는 공기원 정화 과정에서 물, 오일 및 고체 입자를 제거하여 흡착 시스템에 들어가는 공기원의 품질이 표준을 충족하도록 지원하는 데 필요한 장비입니다. 장비가 정상적으로 작동할 때 자동 배수 장치의 작동 상태와 필터 입구 및 출구 양쪽 끝의 압력 강하를 정기적으로 점검하고 필터 요소를 정기적으로 교체하여 모든 수준의 필터가 정상적으로 작동하는지 확인하십시오. .

(4) 압력 변동 흡착 분리 시스템은 질소 생산 시스템의 본체입니다. 시스템이 작동 중일 때 공장 운영자는 검사 중에 A 및 B 흡착탑의 흡착, 균압, 가스 소스 압력 및 질소 출력 압력이 정상인지 관찰합니다.

(5) 전기 제어 시스템은 질소 생산 시스템의 지휘 센터입니다. 정상적인 생산 중에는 시스템이 자동 상태입니다. 운영자는 실행 중인 장비에서 각 프로그램의 작동 상태를 관찰할 수 있으며 필요에 따라 각 프로그램의 실행 시간을 쿼리할 수 있습니다.

회사는 총 6개의 압력 변동 흡착 질소 발생기를 보유하고 있으며 생산 용량은 각각 600m3/h 및 300m3/h이며 질소 순도는 98% 이상에 도달할 수 있습니다. 기술 개선 후, 질소 압력이 0.60MPa 이상이면 순도가 99% 이상에 도달할 수 있으며, 이는 정상적인 생산에 필요한 질소 압력과 순도는 물론 분해 검사 및 정지 피크 동안의 질소 소비량을 잘 충족합니다. 질소 발생기의 유지 관리 강화와 장비의 과학적이고 합리적인 작동으로 인해 평균 분자체 교체 주기는 6~7년입니다. 운영 비용은 0.45위안/m3입니다. 기존의 심층 냉각 방식과 비교하여 낮은 운영 비용, 낮은 에너지 소비, 작은 장비 설치 공간, 높은 작동 안전 계수 및 높은 자동화 수준의 장점을 가지고 있습니다.

압력 변동 흡착 질소 생산 기술은 여전히 ​​염소-알칼리 화학 기업이 질소를 생산하는 좋은 방법입니다. 비교적 성숙했지만 여전히 몇 가지 문제가 있습니다. 예를 들어, 생산 작업에서 부적절하게 사용하면 흡착탑에서 분자체 중독이 쉽게 발생할 수 있습니다. 또한, 분자체는 가격이 비싸고, 분자체의 기공 크기를 효과적으로 제어할 수 없습니다. 따라서 향후 주요 연구방향은 다음과 같다.

(1) 새로운 흡착제의 개발. 흡착제의 분리 성능과 강도를 더욱 향상시키기 위해 탄소 분자체, 제올라이트 분자체와 같은 흡착제에 대한 심층적인 연구가 수행될 것입니다.

(2) 다중 분리 공정을 위한 통합 기술 개발. 일부 국내 기업은 초극세 중공사막 방식, 압력 변동 흡착 심냉 복합 공정 등과 같은 통합 분리 기술을 개발하기 시작했습니다. (3) 제어 수준을 개선하고 지능형 제어 시스템으로 발전하여 최종적으로 완전 자동화된 운영을 실현합니다.

(4) 기초 이론 연구를 수행하고 컴퓨터 기술을 최대한 활용하여 흡착층 수학적 모델 및 컴퓨터 시뮬레이션과 같은 기초 이론 연구를 수행하고 흡착 및 탈착 과정의 물질 전달 및 열 전달 법칙에 대한 연구를 수행합니다. ;

(5) 질소 순도를 보장하면서 흡착제 양을 줄이고 장비 생산 능력을 향상시키며 질소 회수율을 높이고 에너지 소비를 줄입니다.

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