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      3. 全無油空壓機在制氧制氮行業中的應用原理

        時間: 2017-09-19 10:33 作者: 湖南三榮壓縮機有

        空氣中含氮氣78%,氧氣21%。由于空氣是取之不盡的免費原料,因此工業制氧/制氮通常是將空氣中的氧氣和氮氣分離出來。制氧氧氣用來煉鋼;氮氣用來攪拌鋼水,氧氣和氮氣均是重要的冶金原料。

        制氮原理簡介:

        以空氣為原料,利用物理的方法,將其中的氧和氮分離而獲得。工業中有三種,即深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法。

        制氧原理簡介:

        工業制氧是指制造大量氧氣,注重成本,講究大量制取,對純度要求一般不會太高。

        一、制氧/制氮工藝流程

        1、供氮方式的選擇

        高純氮源從氮氣質量上來講,均可滿足用氣要求,但在氮氣成本上差異較大,用氣量愈

        大,差異愈顯著。企業選擇何種供氮方式,應在充分了解各供氣方式特點的基礎上,根據本

        企業的產品、生產工藝、生產規模、用氣設備類型、數量、資金狀況、發展規劃等綜合考慮供氮方式和供氮規模。

        2、壓縮空氣的用途以及原理

        經空氣壓縮機做機械功使本身體積縮小、壓力提高后的空氣叫壓縮空氣。壓縮空氣是一種重要的動力源。與其它能源比,它具有下列明顯的特點:清晰透明,輸送方便,沒有特殊的有害性能,沒有起火危險,不怕超負荷,能在許多不利環境下工作,空氣在地面上到處都有,取之不盡。縮空氣是僅次于電力的第二大動力能源,又是具有多種用途的工藝氣源,其應用范圍遍及石油、化工、冶金、電力、機械、輕工、紡織、汽車制造、電子、食品、醫藥、生化、國防、科研等行業和部門。

        3、工業冷水機組的冷卻原理

        工業冷水機組系統的運作是通過三個相互聯系的系統:制冷劑循環系統、水循環系統、電器自控系統。

        二、制氧/制氮主要工藝設備介紹

        1、空氣過濾器

        空氣過濾器是指空氣過濾裝置,一般用于潔凈車間,潔凈廠房,實驗室及潔凈手術室。空氣過濾器根據其工作原理可以分為初效過濾器,中效過濾器,高效過濾器及亞高效等型號。

        2、空分設備

        空分設備就是以空氣為原料,通過壓縮循環深度冷凍的方法把空氣變成液態,再經過精餾而從液態空氣中逐步分離生產出氧氣、氮氣及氬氣等惰性氣體的設備。 目前我國生產的空分設備的形式、種類繁多。有生產氣態氧、氮的裝置,也有生產液態氧、氮的裝置。但就基本流程而言,主要有四種,即高壓、中壓、高低壓和全低壓流程。

        3、冷水機組

        由于空氣壓縮會產生熱量,在對壓縮空氣進行進一步處理的前,需要通過冷水機組對壓縮空氣降溫。冷水機組種類:溴化鋰冷水機組、水冷式冷水機組、風冷式冷水機組。

        4、空氣冷卻器

        用空氣冷卻熱流體的換熱器。管內的熱流體通過管壁和翅片與管外空氣進行換熱,所用的空氣通常由通風機供給。空氣冷卻器可用于冷卻或冷凝,廣泛應用于:煉油、石油化工塔頂蒸氣的冷凝;回流油、塔底油的冷卻;各種反應生成物的冷卻;循環氣體的冷卻和電站汽輪機排氣的冷凝。工作壓力可達69兆帕。但耗電量、噪聲和占地面積均大,冷卻效果受氣候變化影響較大。

        5、空氣壓縮機

        空氣壓縮機是氣源裝置中的主體,它是將原動機(通常是電動機)的機械能轉換成氣體壓力能的裝置,是壓縮空氣的氣壓發生裝置。現在常用的空氣壓縮機有活塞式空氣壓縮機,螺桿式空氣壓縮機,(螺桿空氣壓縮機又分為雙螺桿空氣壓縮機和單螺桿空氣壓縮機),離心式壓縮機以及滑片式空氣壓縮機,渦旋式空氣壓縮機。

        6、分子篩

        分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物,主要由硅鋁通過氧橋連接組成空曠的骨架結構,在結構中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內表面積很大的空穴。此外還含有電價較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態的水。由于水分子在加熱后連續地失去,但晶體骨架結構不變,形成了許多大小相同的空腔,空腔又有許多直徑相同的微孔相連,這些微小的孔穴直徑大小均勻,能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內部中來,而把比孔道大得分子排斥在外,因而能把形狀直徑大小不同的分子,極性程度不同的分子,沸點不同的分子,飽和程度不同的分子分離開來,即具有“篩分”分子的作用,故稱為分子篩。

        7、精餾塔>

        精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置,又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據操作方式又可分為連續精餾塔與間歇精餾塔。

        8、膨脹機

        利用壓縮氣體膨脹降壓時向外輸出機械功使氣體溫度降低的原理以獲得冷量的機械。膨脹機常用于深低溫設備中。膨脹機按運動形式和結構分為活塞膨脹機和透平膨脹機兩類。活塞膨脹機主要適用于高壓力比和小流量的中小型高、中壓深低溫設備。透平膨脹機與活塞膨脹機相比,具有流量大、結構簡單、體積小、效率高和運轉周期長等特點,適用于大中型深低溫設備。

        全無油空壓機為制氧制氮提供所需要的潔凈壓縮空氣,保證分離出的氧氣或氮氣的品質和設備的使用壽命,因此,全無油空壓機在空分制氧制氮行業是尤為重要的設備。

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