Sítio molecular GASPU PSA planta de gás de nitrogénio e solução para as necessidades de produção de nitrogénio

Gerador de azoto PSA GASPU

O gerador de nitrogênio PSA de adsorção por balanço de pressão GASPU é um dispositivo utilizado para a produção de nitrogênio.

Este equipamento utiliza ar como matéria-prima e peneira molecular de carbono como adsorvente.Aplica o princípio da adsorção de balanço de pressão e utiliza a adsorção seletiva de oxigénio e nitrogénio por peneira molecular de carbono para separar o nitrogénio e o oxigénio.

As peneiras moleculares de carbono e as peneiras moleculares de zeolita são comumente utilizadas nos campos da produção de nitrogênio e oxigênio.A separação de oxigénio e nitrogénio por peneiras moleculares baseia-se principalmente nas diferentes taxas de difusão destes dois gases na superfície da peneira molecular.A peneira molecular de carbono é um adsorvente à base de carbono que combina certas características do carbono ativado e da peneira molecular.com tamanhos de poros que variam de 0.3 nm a 1 nm. Os gases de diâmetro menor (oxigénio) difundem-se mais rapidamente e penetram mais na fase sólida da peneira molecular, permitindo o enriquecimento dos componentes de nitrogénio na fase gasosa.Depois de um certo tempo, a adsorção de oxigénio pela peneira molecular atinge o equilíbrio.A pressão é reduzida para liberar a adsorção de oxigénio pela peneira molecular de carbonoEste processo é chamado de regeneração. O método de adsorção de balanço de pressão geralmente usa duas torres em paralelo, alternando entre adsorção pressurizada e regeneração de depressurização,para obter um fluxo contínuo de nitrogénio. Nome completo do PSA: Pressure Swing Adsorption.A PSA é uma nova tecnologia de separação de gases que foi rapidamente desenvolvida no estrangeiro desde o final dos anos 60 e início dos anos 70.O seu princípio é utilizar a diferença no desempenho de adsorção de peneiras moleculares para diferentes moléculas de gás para separar misturas de gás. It uses air as raw material and utilizes the selective adsorption performance of a high-performance and high selectivity solid adsorbent for nitrogen and oxygen to separate nitrogen and oxygen from the air.

O método de utilização do ar como matéria-prima, peneira molecular de carbono como adsorvente,e princípio de adsorção de balanço de pressão para adsorver seletivamente oxigênio e nitrogênio por peneira molecular de carbono para separar nitrogênio e oxigênio é comumente conhecido como produção de nitrogênio PSAEste método é uma nova tecnologia de produção de nitrogénio que se desenvolveu rapidamente na década de 1970.elevado grau de automação, produção rápida de gás (15-30 minutos), baixo consumo de energia, pureza do produto ajustável numa grande gama de acordo com as necessidades do utilizador, operação e manutenção convenientes, baixos custos de funcionamento,e forte adaptabilidade do dispositivoPor conseguinte, é altamente competitivo no equipamento de produção de azoto inferior a 1000 Nm3/h e é cada vez mais popular entre os pequenos e médios utilizadores de azoto.A produção de azoto de PSA tornou-se o método preferido pelos pequenos e médios utilizadores de azoto.

Com o rápido desenvolvimento da indústria, o nitrogênio tem sido amplamente utilizado em campos como engenharia química, eletrônica, metalurgia, alimentos e máquinas.A procura de nitrogénio na China está a aumentar a uma taxa de mais de 8% ao anoAs propriedades químicas do nitrogénio não são activas e apresenta uma grande inércia no seu estado normal, dificultando a realização de reacções químicas com outras substâncias.O azoto é amplamente utilizado como gás protetor e gás de vedação na indústria metalúrgicaA exigência de pureza para o gás protetor é geralmente de 99,99%, e alguns exigem nitrogénio de alta pureza acima de 99,999%.

O nitrogénio puro não pode ser extraído directamente da natureza e é obtido principalmente através da separação do ar.e método de separação por membrana.

1Introdução ao fluxo de processos

Depois de passar por um filtro de ar para remover poeira e impurezas mecânicas, o ar entra no compressor de ar e é comprimido até a pressão necessária.Tratamento de depuração e remoção de poeiraNo caso da torre de adsorção, para assegurar a vida útil da peneira molecular, é emitido ar comprimido limpo.Quando uma torre está a funcionarO ar limpo entra na torre de adsorção de trabalho, e o oxigênio, dióxido de carbono e água são adsorvidos por peneiras moleculares.O gás que flui para o extremo de saída é nitrogénio e traços de argônio e oxigénioA outra torre (torre de dessorção) separa o oxigénio, dióxido de carbono e água adsorvidos dos microporos da peneira molecular e os libera na atmosfera.As duas torres se revezam para completar a separação de nitrogênio oxigênio e continuamente de saída de gás nitrogênioA pureza do nitrogénio produzido pela adsorção por balanço de pressão é de 95% -99,999%.99% do nitrogénio produzido pelo gerador de nitrogénio de adsorção por balanço de pressão entra no equipamento de purificação de nitrogénio, e uma quantidade adequada de hidrogénio é adicionada através de um medidor de caudal.hidrogénio e traços de oxigénio no nitrogénio sofrem uma reação catalítica para remover o oxigénioEm seguida, são arrefecidos por um condensador de água, desidratados por um separador de água a vapor e secados a fundo por um secador (usam-se alternadamente duas torres de secagem por adsorção:uma adsorção por secagem desidratada e a outra por drenagem por dessorção por aquecimento) para obter gás de nitrogénio de alta pureza, com uma pureza de 99,9999%

Produção de nitrogénio criogénico

1- Fluxo de processo típico da produção de nitrogénio criogénico:

Todo o processo consiste na compressão e purificação do ar, na separação do ar e na vaporização do azoto líquido.

⑴Compressão e purificação de ar

Após passar por um filtro de ar para remover poeira e impurezas mecânicas, o ar entra num compressor de ar, comprimido até à pressão necessária,e depois enviado para um refrigerador de ar para baixar a temperatura do arEm seguida, introduzir o purificador de secagem de ar para remover a umidade, dióxido de carbono, acetileno e outros hidrocarbonetos do ar.

⑵Separação do ar:

O ar purificado entra no trocador de calor principal na torre de separação de ar e é arrefecido até à temperatura de saturação pelo gás de refluxo (azoto de produto, gases de escape).Em seguida, é enviado para o fundo da torre de destilaçãoO ar líquido é então estrangulado e enviado para o evaporador de condensação para evaporação.uma parte do azoto enviado pela torre de destilação é condensadaUma parte do nitrogénio líquido condensado é utilizada como líquido de refluxo da torre de destilação.enquanto a outra parte é utilizada como produto de nitrogénio líquido e descarregada da torre de separação de ar.

The exhaust gas from the condenser evaporator is reheated to about 130K by the main heat exchanger and enters the expansion machine for expansion and cooling to provide cooling for the air separation towerUma parte do gás expandido é utilizada para a regeneração e sopro de peneiras moleculares e, em seguida, descarregada para a atmosfera através de um silenciador.

⑶Vaporização de azoto líquido

O nitrogénio líquido da torre de separação de ar é armazenado num reservatório de armazenamento de nitrogénio líquido.O nitrogénio líquido no tanque de armazenamento entra no vaporizador e é aquecido antes de ser enviado para o tubo de nitrogénio do produto..

A produção criogénica de nitrogénio pode produzir gás de nitrogénio com uma pureza ≥ 99,999%.

Comparação técnica e económica

Comparação técnica e económica entre a produção de azoto criogénico e a produção de azoto por adsorção por oscilação de pressão

1Comparação de processos

A partir do exposto acima, pode constatar-se que o processo de produção de azoto por adsorção por balanço de pressão é simples, com um pequeno número de equipamentos, constituídos principalmente por compressores de ar, secadores de ar,O processo de produção de nitrogénio criogénico é complexo com um grande número de equipamentos, incluindo compressores de ar, refrigeradores de ar,Secadores de purificação de ar, trocadores de calor, expansores e torres de fluxo de precisão.

Gerador de nitrogénio

2Comparação dos tipos de produtos e pureza

A produção criogénica de nitrogénio pode produzir não só nitrogénio, mas também nitrogénio líquido, satisfazendo os requisitos do processo para nitrogénio líquido.Também pode ser armazenado em tanques de armazenamento de nitrogénio líquidoQuando houver uma carga de interrupção do nitrogénio ou uma manutenção menor do equipamento de separação de ar,O nitrogénio líquido no tanque de armazenamento entra no vaporizador e é aquecido antes de ser enviado para o tubo de nitrogénio do produto para satisfazer a demanda de nitrogénio do equipamento de processo.O ciclo de funcionamento da produção de nitrogénio criogénico (referindo-se ao intervalo entre dois grandes ciclos de aquecimento) é geralmente superior a 1 ano, pelo que,A produção de nitrogénio criogénico geralmente não é considerada como reservaNo entanto, a produção de nitrogénio por adsorção por oscilação de pressão só pode produzir gás nitrogénio sem meios de reserva, e um único conjunto de equipamentos não pode garantir uma operação contínua a longo prazo.

A produção criogénica de nitrogénio pode produzir gás de nitrogénio com uma pureza ≥ 99,999%.e pureza de oxigénio no ar líquidoPor conseguinte, para um conjunto de equipamentos de produção de nitrogénio criogénico, a pureza do produto é basicamente certa e difícil de ajustar.A pureza do nitrogénio produzido pela adsorção por balanço de pressão está geralmente na faixa de 95% a 99%.Se for necessário nitrogénio de maior pureza, é necessário acrescentar equipamento de purificação de nitrogénio.Em outras condições constantes, quanto maior a descarga de nitrogénio, menor a pureza do nitrogénio; vice-versa, quanto maior for.Enquanto a carga for permitida, a pureza do produto pode ser ajustada livremente entre 90-99,999%.

3Comparação do controlo operacional

O método criogénico é efectuado a temperaturas extremamente baixas, devendo haver um processo de arranque de pré-refrigeração antes de o equipamento ser posto em funcionamento normal.O tempo de arranque é geralmente não inferior a 12 horas desde o início do expansor até à pureza de azoto exigida.■ Antes da realização de uma manutenção importante, o equipamento deve passar por um período de aquecimento e descongelamento, normalmente de 24 horas.O equipamento de produção de nitrogénio criogénico não deve ser ligado e desligado com frequênciaQuando se inicia o método de adsorção por oscilação de pressão, basta apertar o botão e, em 30 minutos, podem ser obtidos produtos de nitrogénio qualificados.Se for necessário nitrogénio de alta pureza, pode ser purificado por um dispositivo de purificação de nitrogênio em cerca de 30 minutos para obter 99,99% -99,9999% de nitrogênio de alta pureza.A produção de azoto por adsorção por balanço de pressão é particularmente adequada para operações intermitentes..

A produção de nitrogénio de arrefecimento profundo adota geralmente tecnologia avançada de controlo por computador DCS (ou PLC) para obter um controlo integrado do controlo central, do lado da máquina e no local,que possa monitorizar eficazmente o processo de produção de todo o equipamentoA produção de azoto por adsorção por balanço de pressão adota um controlo inteligente totalmente automático e a produção de azoto pode ser efectuada com apenas um botão.sem a necessidade de pessoal dedicado para gerir.

finalidade

O gerador de nitrogênio especializado para a indústria de petróleo e gás é adequado para proteção de nitrogênio, transporte, cobertura, substituição, resgate de emergência, manutenção,injecção de nitrogénio e recuperação de petróleo na extração de petróleo e gás no continenteO projecto tem como características a elevada segurança, a forte adaptabilidade e a produção contínua.

O gerador de nitrogénio especializado para a indústria química é adequado para o processamento de produtos petroquímicos, químicos de carvão, químicos de sal, químicos de gás natural, químicos finos,Novas matérias e produtos químicos derivadosO nitrogénio é utilizado principalmente para revestimento, sopro, substituição, limpeza, transporte de pressão, agitação de reações químicas, protecção da produção de fibras químicas,Proteção de enchimento de nitrogénio e outros campos.

A máquina de fertilizantes nitrogenados especializada para a indústria metalúrgica é adequada para campos como tratamento térmico, recozimento brilhante, aquecimento protetor, metalurgia de pó,Processamento de cobre e alumínio, sinterização de materiais magnéticos, processamento de metais preciosos e produção de rolamentos.e alguns processos exigem nitrogênio para conter uma certa quantidade de hidrogênio para aumentar o brilho.

O gerador de nitrogênio especializado para a indústria de mineração de carvão é adequado para prevenção e extinção de incêndios, diluição de gás e gás e outros campos na mineração de carvão.fixação do solo, móvel terrestre e móvel subterrâneo, satisfazendo plenamente a procura de nitrogénio em diferentes condições de trabalho.

O gerador de nitrogénio especializado para a indústria de pneus de borracha é adequado para proteção e moldagem de nitrogénio durante o processo de vulcanização da produção de borracha e pneus.Especialmente na produção de todos os pneus radiais de aço, o novo processo de vulcanização de nitrogénio substituiu gradualmente o processo de vulcanização a vapor.e alta pressão de nitrogénio.

O gerador de nitrogénio especializado para a indústria alimentar é adequado para o armazenamento verde de grãos, embalagens de enchimento de nitrogénio de alimentos, conservação de vegetais,Encerramento e armazenagem de bebidas alcoólicas, etc.

Os geradores de nitrogénio à prova de explosão são adequados para locais com requisitos de resistência à explosão, como as indústrias química, petrolífera e de gás natural.

O gerador de nitrogênio especializado para a indústria farmacêutica é usado principalmente em campos como produção, armazenamento, embalagem e embalagem de medicamentos.

O gerador de nitrogénio específico da indústria electrónica é adequado para embalagens de produção de semicondutores, produção de componentes electrónicos, LED, LCD,produção de baterias de lítio e outros camposO gerador de nitrogénio tem as características de alta pureza, pequeno tamanho, baixo ruído e baixo consumo de energia.

Os geradores de nitrogénio de tipo contentor são adequados para o petróleo, gás natural, produtos químicos e outros campos relacionados, e possuem as características de forte adaptabilidade e operação móvel.

Os veículos móveis de geração de nitrogénio montados em veículos são adequados para campos como a extração de petróleo e gás, o sopro de gasodutos, a substituição, o salvamento de emergência,diluição de gases e líquidos inflamáveis na indústria do petróleo e do gásSão divididos em séries de baixa pressão, média pressão e alta pressão e apresentam as características de forte mobilidade e operação móvel.

A máquina de enchimento de nitrogênio de pneus de automóveis, usada principalmente para enchimento de nitrogênio de pneus de automóveis em lojas 4S e oficinas de reparação, pode prolongar a vida útil dos pneus, reduzir o ruído e o consumo de combustível.