Luftseparationsenheter spelar en viktig roll i kemiska företag och är också en oumbärlig stödanordning i produktionsprocessen för kemiska företag. Den här artikeln introducerar kort de tre gemensamma processerna för luftseparationsanordning i kemiska företag. Varje kemisk anläggning bör välja lämpligt flöde för luftseparationsanordning enligt dess faktiska situation för att uppnå syftet att minska energiförbrukningen och förbättra ekonomiska fördelar.
Innehåll
1 Trycksvängad adsorptionsseparationsprocess
2. Membranseparationsprocess
3. Destillationsprocessen med låg temperatur
4. Slutsats
1 Trycksvängad adsorptionsseparationsprocess
Adsorptionstornet utrustat med molekylsikt är kärndelen av trycksvingadsorptionsseparationsprocessen. I mikroporerna i molekylsikten har olika komponenter olika diffusions- och adsorptionshastigheter och därigenom realiserar separationen av kväve och syre. Om adsorptionen inte når jämvikt kommer kväve eller syre att berikas i gasfasen och bilda motsvarande produktgas. Därefter reduceras trycket, de adsorberade föroreningarna och avfallsgasen avlägsnas och regenerering kan uppnås.
Det finns två adsorptionstorn i trycksvingadsorptionsseparationsanordningen. Funktionen för det första adsorptionstornet är att adsorbera kväve eller syre, och funktionen hos det andra adsorptionstornet är desorption och regenerering. De två adsorptionstornen kan arbeta växelvis under verkan av pneumatiska ventiler och därmed kontinuerligt producera kväve eller syre. Öppningen och stängningen av den pneumatiska ventilen styrs huvudsakligen automatiskt av PLC -programkontrollen.
Fördelarna med trycksvingadsorptionsseparationsprocessen är stabila driftsparametrar, låg energiförbrukning och bekvämt underhåll. De flesta av dem är skidmonterade kombinerade strukturer, som kan förverkliga obemannad operation. Men dess nackdelar är också mycket uppenbara. Det producerade kväve eller syre har dålig renhet och lågt gastryck. Produktrenhet kommer att ha en stor inverkan på utrustningens storlek och utrustningskapacitet. Detta beror på att trycksvingadsorptionsseparationsprocessen skalan på själva processen är relativt liten. I allmänhet är det minsta gastrycket för trycksvingadsorptionsprodukten ungefär 0. 4MPa, det maximala gastrycket är ungefär 0. 8MPA, kvävenheten kan nå 95%~ 99,9%, och syre renhet kan nå 93%± 2%. Enligt den nuvarande inhemska tekniska nivån kan den maximala trycksvingadsorptionskväveproduktionskapaciteten för en enda uppsättning produkter nå 1000 nm/h, och den maximala trycksvingadsorptionens syreproduktion är ofta svår att nå 500 nm/h. Den nuvarande mogna produkten har en kväveproduktionskapacitet på endast 600 nmh när kvävenheten når eller överstiger 99,99%, och syreproduktionskapaciteten kan nå 6000 nm²/h ™ när syre -renheten är 95%~ 99%.
2. Membranseparationsprocess
Olika gaser har olika diffusions- och löslighetskoefficienter i membranet, baserat på vilken gasavskiljning kan utföras, vilket också är den tekniska principen för membranseparationsteknologi. Den blandade gasen producerar olika genomträngningshastigheter under verkan av tryckskillnaden mellan tryck- och drivkraften på båda sidor av membranet. Koldioxid, väte, vattenånga och syre har snabbare genomträngningshastigheter, som kommer att berikas på membranets genomträngningssida. Argon och kväve har långsammare permeationshastigheter, som kommer att bibehållas och berikas på kvarhållningssidan och därmed uppnå separationen av den blandade gasen.
Fördelarna med membranseparationsprocessen är snabb starthastighet, små fotavtryck, låg energiförbrukning, lågt brus, kompakt utrustningstruktur och obemannad drift. Strukturen för membranseparationsutrustningen är relativt enkel. Det kan göras till en containertyp, glidmonterad eller lådtyp. Det är relativt bekvämt att installera. Kvalificerad produktgas kan tillhandahållas inom 5 till 15 minuter och den har en snabbare driftsfrekvens. På grund av den enkla strukturen i utrustningen kommer emellertid membranets kvalitet direkt att påverka membranets kvalitet. Påverka livslängden för membranseparationsutrustning. Och när membranet åldras är det obekvämt att ersätta eller reparera det. En annan nackdel med membranseparationsprocessen är att den har begränsad separationskapacitet och låg renhet av produktgas. Kväveprodukternas renhet är cirka 95%~ 99%, och renheten hos syreprodukter är cirka 45%. Det används ofta i branscher som inte kräver hög renhet av produktgas, såsom den medicinska industrin, avloppsreningsindustrin och syreberikad förbränning etc.
3. Destillationsprocessen med låg temperatur
Kväve och syre har olika kokpunkter. Att använda denna egenskap, kväve och syre kan separeras genom låg temperaturdestillationsprocess. Kokpunkten för gas påverkas av temperatur och tryck. I destillationsprocessen används den låga temperaturen och högtrycksmiljön för att flytande luften först, och sedan används destillationstornet för massöverföring och värmeöverföring till separat kväve och syre i luften.
Fördelarna med låg temperaturdestillationsprocess är tillräckligt gastryck, hög gasrenhet och stor gasproduktion, som kan tillgodose produktionsbehovet för kemiska företag. Emellertid har företag nackdelar med små belastningsjusteringsområde, lång starttid och komplex drift. Det är mer lämpligt när en stabil mängd och stor dos kontinuerlig gasförsörjning krävs. Med utvecklingen av industrin har DCS -kontrollsystem införts i kryogen destillationsprocess, vilket har förbättrat sina brister i viss utsträckning. Baserat på användarens behov har kryogen destillationsprocess följande processflöden.
(1) Full destillation utan väte för att producera argon.
Full destillation utan väte för att producera argonsteknik är baserad på strukturerad förpackningsteknik och används huvudsakligen i stor och medelstor utrustning. Syftet är att få produktargonom. Processflödet är att först erhålla processargon genom traditionell process och sedan utföra lågtemperaturdestillation vid processargongen för att ta bort kväve från det för att erhålla den erforderliga produktargongen. Dess fördelar är bekväm drift, enkel process, stabil och säker och hög gasrenhet. Det har emellertid låg tillförlitlighet, konsumerar väte under beredningsprocessen, genererar höga kostnader och har hög risk.
(2) Strukturerad förpackning.
Strukturerad förpackning har tre fördelar: för det första har den låg energiförbrukning och kan utföra kontinuerligt värmeväxling. Förpackningsytan bildar en flytande film på grund av återflödesvätskan och därmed minskar det övre tornmotståndet. Det finns olika flödesvägar mellan ångan och vätskan, vilket i hög grad minskar förpackningens övre tornmotstånd. För det andra har argon, kväve och syre en hög separationsgrad. Det övre tornets driftstryck kan minskas med 15%~ 20%, och trycket från det nedre tornet kan minskas, vilket bidrar till separationen av argon, kväve och syre, vilket förbättrar gasutvinningsgraden. Det kan öka argonuttagningshastigheten med 5%~ 10%och syre -extraktionsgraden med 1%~ 3%. För det tredje kan det drivas och ändras inom ett brett sortiment. Gas-vätskekontakten hos det packade tornet är kontinuerligt, och det packade tornet har en liten hållvolym, så det kan göra stora förändringar inom ett visst intervall. Det packade tornet har ett belastningsintervall på 40%~ 120%och en snabbare driftsoperation.
4. Slutsats
Den här artikeln introducerar kort de tre luftseparationsprocessen som vanligtvis används i nuvarande kemiska företag. Dessa tre luftseparationsprocessflöden har sina egna fördelar och nackdelar. Kemiska företag bör välja lämpligt luftseparationsprocessflöde enligt deras faktiska behov och ständigt förbättra luftseparationstekniken.
