Luchtscheidingsapparaten spelen een belangrijke rol in chemische ondernemingen en zijn ook een onmisbaar ondersteunend apparaat in het productieproces van chemische ondernemingen. Dit artikel introduceert kort het drie gewone luchtscheidingsprocesstromen in chemische ondernemingen. Elke chemische fabriek moet de juiste proces van het proces van het luchtscheidingse apparaat kiezen volgens de werkelijke situatie om het doel te bereiken om het energieverbruik te verminderen en de economische voordelen te verbeteren.
Inhoud
1 Drukafscheidingsadsorptiescheidingsproces
2. Membraanscheidingsproces
3. Laag temperatuur destillatieproces
4. Conclusie
1 Drukafscheidingsadsorptiescheidingsproces
De adsorptietoren die zijn uitgerust met moleculaire zeef is het kerngedeelte van het scheidingsproces van de drukzwaai -adsorptie. In de microporiën van de moleculaire zeef hebben verschillende componenten verschillende diffusie- en adsorptiesnelheden, waardoor de scheiding van stikstof en zuurstof wordt gerealiseerd. Als de adsorptie geen evenwicht bereikt, wordt stikstof of zuurstof verrijkt in de gasfase en vormen het overeenkomstige productgas. Vervolgens wordt de druk verlaagd, worden de geadsorbeerde onzuiverheden en afvalgas verwijderd en kan regeneratie worden bereikt.
Er zijn twee adsorptie -torens in het druppeladsorptiescheidingsapparaat. De functie van de eerste adsorptietoren is om stikstof of zuurstof te adsorberen, en de functie van de andere adsorptietoren is desorptie en regeneratie. De twee adsorptietorens kunnen afwisselend werken onder de werking van pneumatische kleppen, waardoor continu stikstof of zuurstof produceert. De opening en sluiting van de pneumatische klep wordt voornamelijk automatisch bestuurd door de PLC -programmacontroller.
De voordelen van het drukwijkadsorptiescheidingsproces zijn stabiele bedrijfsparameters, een laag energieverbruik en handig onderhoud. De meeste van hen zijn op skid gemonteerde gecombineerde structuren, die onbemande werking kunnen realiseren. Maar de nadelen zijn ook heel duidelijk. De geproduceerde stikstof of zuurstof heeft een slechte zuiverheid en lage gasdruk. Productzuiverheid zal een grote impact hebben op de grootte van de apparatuur en de capaciteit van de apparatuur. Dit komt omdat het drukspoeladsorptiescheidingsproces de schaal van het proces zelf relatief klein is. Over het algemeen is de minimale gasdruk van het drukwijkadsorptieproduct ongeveer 0. 4MPa, de maximale gasdruk is ongeveer 0. 8mpa, de stikstofzuiverheid kan 95%~ 99,9%bereiken, en de zuurstofzuiverheid kan 93%± 2%bereiken. Volgens het huidige binnenlandse technische niveau kan de productiecapaciteit van de maximale drukwijkadsorptie van een enkele set producten 1000 nm/u bereiken, en de maximale drukwijkadsorptie -zuurstofproductie is vaak moeilijk te bereiken 500 nm/u. Het huidige volwassen product heeft een stikstofproductiecapaciteit van slechts 600 nmh wanneer de stikstofzuiverheid 99,99%bereikt of overschrijdt, en de zuurstofproductiecapaciteit kan 6000 nm²/h ™ bereiken wanneer de zuurstofzuiverheid 95%~ 99%is.
2. Membraanscheidingsproces
Verschillende gassen hebben verschillende diffusie- en oplosbaarheidscoëfficiënten in het membraan, op basis van welke gasscheiding kan worden uitgevoerd, wat ook het technische principe is van membraanscheidingstechnologie. Het gemengde gas produceert verschillende permeatiesnelheden onder werking van het drukverschil tussen de druk en de drijvende kracht aan beide zijden van het membraan. Koolstofdioxide, waterstof, waterdamp en zuurstof hebben snellere permeatiesnelheden, die zullen worden verrijkt aan de permeatiezijde van het membraan. Argon en stikstof hebben langzamere permeatiesnelheden, die zullen worden behouden en verrijkt aan de retentiekant, waardoor de scheiding van het gemengde gas wordt bereikt.
De voordelen van het membraanscheidingsproces zijn snelle opstartsnelheid, kleine voetafdruk, lage energieverbruik, lage ruis, compacte apparatuurstructuur en onbemande werking. De structuur van de membraanscheidingsapparatuur is relatief eenvoudig. Het kan worden gemaakt in een containertype, skid gemonteerd of boxtype. Het is relatief handig om te installeren. Gekwalificeerd productgas kan binnen 5 tot 15 minuten worden verstrekt en het heeft een snellere besturingssnelheid. Vanwege de eenvoudige structuur van de apparatuur heeft de kwaliteit van het membraan echter direct invloed op de kwaliteit van het membraan. Beïnvloeden de levensduur van membraanscheidingsapparatuur. En zodra het membraan ouder wordt, is het onhandig om het te vervangen of te repareren. Een ander nadeel van het membraanscheidingsproces is dat het een beperkte scheidingscapaciteit en een lage zuiverheid van productgas heeft. De zuiverheid van stikstofproducten is ongeveer 95%~ 99%en de zuiverheid van zuurstofproducten is ongeveer 45%. Het wordt vaak gebruikt in industrieën die geen hoge zuiverheid van productgas vereisen, zoals de medische industrie, rioleringsbehandelingsindustrie en zuurstofverrijkte verbranding, enz.
3. Laag temperatuur destillatieproces
Stikstof en zuurstof hebben verschillende kookpunten. Met behulp van dit kenmerk kunnen stikstof en zuurstof worden gescheiden door het lage temperatuur destillatieproces. Het kookpunt van gas wordt beïnvloed door temperatuur en druk. In het destillatieproces wordt de lage temperatuur- en hogedrukomgeving gebruikt om eerst de lucht vloeibaar te maken, en vervolgens wordt de destillatietoren gebruikt voor massaoverdracht en warmteoverdracht om stikstof en zuurstof in de lucht te scheiden.
De voordelen van het distillatieproces met lage temperatuur zijn voldoende gasdruk, hoge gaszuiverheid en grote gasproductie, die kunnen voldoen aan de productiebehoeften van chemische ondernemingen. Ondernemingen hebben echter de nadelen van een kleine belastingaanpassingsbereik, lange opstarttijd en complexe werking. Het is meer geschikt wanneer een stabiele hoeveelheid en een grote dosis continue gastoevoer vereist zijn. Met de ontwikkeling van de industrie is het DCS -besturingssysteem geïntroduceerd in het cryogene destillatieproces, dat zijn tekortkomingen tot op zekere hoogte heeft verbeterd. Op basis van gebruikersbehoeften heeft het cryogene destillatieproces het volgende processtromen.
(1) Volledige destillatie zonder waterstof om argon te produceren.
Volledige destillatie zonder waterstof om argontechnologie te produceren is gebaseerd op gestructureerde verpakkingstechnologie en wordt voornamelijk gebruikt in grote en middelgrote apparatuur. Het doel is om productargon te verkrijgen. De processtroom is om eerst procesargon te verkrijgen door traditioneel proces en vervolgens lage temperatuur destillatie uit te voeren op procesargon om stikstof ervan te verwijderen om het vereiste productargon te verkrijgen. De voordelen zijn handige werking, eenvoudig proces, stabiel en veilig en hoge gaszuiverheid. Het heeft echter een lage betrouwbaarheid, verbruikt waterstof tijdens het bereidingsproces, genereert hoge kosten en heeft een hoog risico.
(2) Gestructureerde verpakking.
Gestructureerde verpakking heeft drie voordelen: ten eerste heeft het een laag energieverbruik en kan het continue warmte -uitwisseling uitvoeren. Het oppervlak van de verpakking vormt een vloeibare film als gevolg van de refluxvloeistof, waardoor de bovenste torenweerstand wordt verminderd. Er zijn verschillende stroompaden tussen de damp en de vloeistof, die de bovenste torenweerstand van de verpakking aanzienlijk vermindert. Ten tweede hebben argon, stikstof en zuurstof een hoge scheidingssnelheid. De werkdruk van de bovenste toren kan worden verlaagd met 15%~ 20%, en de druk van de onderste toren kan worden verlaagd, wat bevorderlijk is voor de scheiding van argon, stikstof en zuurstof, waardoor de gaswinningssnelheid wordt verbeterd. Het kan het argon -extractiepercentage met 5%~ 10%verhogen en het zuurstofextractiepercentage met 1%~ 3%. Ten derde kan het in een breed bereik worden bediend en gewijzigd. Het gas-vloeistofcontact van de verpakte toren is continu en de verpakte toren heeft een klein houdvolume, zodat het grote veranderingen binnen een bepaald bereik kan aanbrengen. De verpakte toren heeft een belastingsbereik van 40%~ 120%en een snellere variabele bedrijfsvoorwaarde.
4. Conclusie
Dit artikel introduceert kort het drie luchtscheidingsprocesstromen die gewoonlijk worden gebruikt in huidige chemische bedrijven. Dit drie luchtscheidingsprocesstromen hebben hun eigen voor- en nadelen. Chemische bedrijven moeten de juiste luchtscheidingsprocesstromen kiezen volgens hun werkelijke behoeften en continu verbeteren van de luchtscheidingstechnologie.
