극저온 공기 분리 질소 생산은 수십 년의 역사를 지닌 전통적인 질소 생산 방법입니다. 공기를 원료로 사용하여 압축, 정제한 후 열교환을 통해 공기를 액화하여 액체 공기로 만드는 방식입니다. 액체 공기는 주로 액체 산소와 액체 질소의 혼합물입니다. 액체산소와 액체질소의 끓는점이 서로 다른 것을 이용하여 액체공기를 증류하여 분리함으로써 질소를 얻는다.
일반적인 프로세스 흐름
전체 공정은 공기 압축 및 정화, 공기 분리, 액체 질소 기화로 구성됩니다.
1. 공기 압축 및 정화
공기는 공기 필터에 의해 먼지와 기계적 불순물을 제거한 후 공기 압축기로 들어가 필요한 압력으로 압축된 다음 공기 냉각기로 보내져 공기 온도를 낮춥니다. 그런 다음 공기 건조 정화기로 들어가 공기 중의 수분, 이산화탄소, 아세틸렌 및 기타 탄화수소를 제거합니다.
2. 공기 분리
정화된 공기는 공기분리탑의 주열교환기로 유입되어 환류가스(생성질소, 폐가스)에 의해 포화온도까지 냉각된 후 증류탑 하부로 보내집니다. 탑 꼭대기에서 질소를 얻어 액체 공기를 조절하여 보내면 응축 증발기로 들어가서 증발하는 동시에 정류탑에서 보내지는 질소의 일부가 응축됩니다. 응축된 액체질소의 일부는 정류탑의 환류액으로 사용되며, 나머지 일부는 액체질소 제품으로 사용되어 공기분리탑에서 배출됩니다.
응축 증발기의 배기 가스는 주 열교환기에 의해 약 130K로 재가열되고 팽창 및 냉각을 위해 팽창기로 들어가 공기 분리탑에 냉각 용량을 제공합니다. 팽창된 가스의 일부는 분자체의 재생 및 냉각에 사용된 후 소음기를 통해 배출됩니다. 대기.
3. 액체질소 기화
공기 분리탑에서 나온 액체 질소는 액체 질소 저장 탱크에 저장됩니다. 공기 분리 장비를 검사할 때 저장 탱크의 액체 질소는 기화기로 들어가 가열되어 제품 질소 파이프라인으로 보내집니다.
극저온 질소 생산은 순도 ≥99.999%의 질소를 생산할 수 있습니다.
청정
극저온 질소 생산은 순도 ≥99.999%의 질소를 생산할 수 있습니다. 질소 순도는 질소 부하, 트레이 수, 트레이 효율 및 액체 공기의 산소 순도 등에 의해 제한되며 조정 범위가 작습니다.
따라서 일련의 극저온 질소 생산 장비의 경우 제품 순도가 기본적으로 확실하고 조정이 불편합니다.
극저온질소발생장치에 포함되는 주요설비
1. 공기 여과
공기 압축기 내부의 기계적 이동 표면의 마모를 줄이고 공기 품질을 보장하려면 공기가 공기 압축기에 들어가기 전에 먼저 공기 필터를 통과하여 그 안에 포함된 먼지 및 기타 불순물을 제거해야 합니다. 공기 압축기의 공기 흡입구에는 주로 거친 효율 필터 또는 중간 효율 필터가 사용됩니다.
2. 공기 압축기
작동 원리에 따라 공기 압축기는 체적 및 속도의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 공기 압축기는 주로 왕복 피스톤 공기 압축기, 원심 공기 압축기 및 스크류 공기 압축기를 사용합니다.
3. 공기 냉각기
공기 건조 정화기와 공기 분리 타워에 들어가기 전에 압축 공기의 온도를 낮추고 타워에 들어가는 온도의 큰 변동을 방지하며 압축 공기 중 대부분의 수분을 침전시킬 수 있습니다. 질소수냉각기(수냉각탑과 공랭식탑으로 구성: 수냉탑은 공기분리탑에서 나오는 폐가스를 이용하여 순환수를 냉각시키고, 공랭식탑은 수냉탑의 순환수를 이용하여 냉각수를 냉각시키는 장치) 공기), 프레온 공기 냉각기.
4. 공기 건조기 및 청정기
압축 공기에는 공기 냉각기를 통과한 후에도 일정량의 수분, 이산화탄소, 아세틸렌 및 기타 탄화수소가 포함되어 있습니다. 공기 분리탑에 쌓인 동결 수분과 이산화탄소는 채널, 파이프, 밸브를 막게 됩니다. 아세틸렌은 액체산소에 축적되어 폭발의 위험이 있습니다. 먼지는 작동 중인 기계를 마모시킵니다. 공기 분리 장치의 장기간 안전한 작동을 보장하려면 이러한 불순물을 제거하기 위한 특수 정화 장비를 설치해야 합니다. 공기 정화의 가장 일반적인 방법은 흡착과 냉동입니다. 분자체 흡착 방법은 중국의 중소형 질소 발생기에 널리 사용됩니다.
질소 생산 제조업체 - 중국 질소 생산 공장 및 공급업체(xinfatools.com)
5. 공기 분리탑
공기 분리탑에는 주로 주 열교환기, 액화기, 증류탑, 응축 증발기 등이 포함됩니다. 주 열교환기, 응축 증발기 및 액화기는 판형 열교환기입니다. 전체가 알루미늄 금속 구조인 신형 복합형 칸막이형 열교환기입니다. 평균 온도차가 매우 작으며 열교환 효율은 98~99%에 달합니다. 증류탑은 공기 분리 장비입니다. 타워 장비의 종류는 내부 부품에 따라 구분됩니다. 체판이 붙은 체판탑을 체판탑이라 하고, 버블캡판이 붙은 버블캡탑을 버블캡탑이라 하고, 겹겹이 쌓인 패킹탑을 체판탑이라 한다. 체판은 구조가 간단하고 제조가 용이하며 판효율이 높아 공기분별증류탑에 널리 사용된다. 패킹타워는 주로 직경 0.8m 미만, 높이 7m 이하의 증류탑에 사용됩니다. 버블캡 타워는 복잡한 구조와 제조상의 어려움으로 인해 현재 거의 사용되지 않습니다.
6. 터보익스팬더
냉에너지를 생성하기 위해 질소 발생기가 사용하는 회전 블레이드 기계입니다. 저온 조건에서 사용되는 가스터빈입니다. 터보팽창기는 임펠러 내 가스의 흐름 방향에 따라 축류형, 구심형 방사형 유동형, 구심형 방사형 유동형으로 구분됩니다. 임펠러에서 가스가 계속 팽창하는지 여부에 따라 역습형과 충격형으로 구분됩니다. 지속적인 확장은 반격형이다. 유형에서는 계속 확장되지 않고 임팩트 유형이 됩니다. 단일 단계 방사형 축류 충격 터빈 확장기는 공기 분리 장비에 널리 사용됩니다. 극저온 공기 분리 질소 발생기는 장비가 복잡하고, 면적이 넓으며, 인프라 비용이 높고, 장비에 대한 일회성 투자가 높으며, 운영 비용이 높으며, 가스 생산이 느리고(12~24시간), 설치 요구 사항이 높으며, 주기가 길다는 특징이 있습니다. 장비, 설치 및 인프라 요소를 고려할 때 3500Nm3/h 이하 장비에 대한 동일한 사양의 PSA 장비 투자 규모는 극저온 공기 분리 장비보다 20~50% 낮습니다. 극저온 질소 발생 장치는 대규모 산업 질소 생산에 적합하지만 중소 규모 질소 생산은 비경제적입니다.
게시 시간: 2024년 2월 27일
