Установка для производства азота методом адсорбции с переменным давлением представляет собой оборудование, которое отделяет азот от воздуха по принципу адсорбции. Принцип её работы основан на различиях в адсорбционных характеристиках различных газов, содержащихся в воздухе, на адсорбенте и включает в себя, в основном, два процесса: адсорбцию и десорбцию.
Генератор азота методом адсорбции с переменным давлением (PSA)
Сжатый воздух, прошедший очистку и осушение при определенном давлении, под действием адсорбции с переменным давлением вследствие аэродинамических эффектов демонстрирует разные скорости диффузии кислорода и азота на поверхности углеродных молекулярных сит. Скорость диффузии кислорода на поверхности углеродных молекулярных сит значительно выше, чем азота. Когда адсорбция достигает равновесия, углеродные молекулярные сита адсорбируют большое количество кислорода, а азот концентрируется и обогащается в газовой фазе, что позволяет добиться разделения кислорода и азота. Поскольку адсорбционная способность углеродных молекулярных сит по отношению к кислороду значительно варьируется при разных давлениях, понижение давления позволяет десорбировать молекулы кислорода, адсорбированные углеродными молекулярными ситами, что дает возможность их регенерации и многократного повторного использования. Система оснащена двумя адсорбционными колоннами: одна колонна предназначена для адсорбции азота, а другая — для десорбции и регенерации. Обе колонны поочередно управляются импортным ПЛК, что обеспечивает непрерывное производство высококачественного газообразного азота.
Технология систем оборудования для производства азота
Характеристики генератора азота с адсорбцией при переменном давлении
● Быстрый запуск, обеспечивающий получение азота требуемого качества за 15–30 минут
Оборудование работает в полностью автоматическом режиме, весь процесс может проходить без участия персонала
Эффективная загрузка молекулярного сита, более плотная, компактная конструкция и более длительный срок службы
Стабильные и регулируемые параметры давления, чистоты и расхода для удовлетворения различных потребностей клиентов
Рациональная конструкция, передовые технологические процессы, безопасность и стабильность, низкое энергопотребление
- Технические характеристики
- Давление, степень очистки и расход стабильны и регулируются в соответствии с различными потребностями заказчиков
- ● Расход: 5–3000 Нм³/ч
- Степень очистки: от 95 % до 99,999 %
- Давление: ≤ 0,8 МПа (регулируемое)
- Точка росы при атмосферном давлении: ≤ –40 °C (по запросу может быть ниже)
Принцип работы
- Установка по производству азота методом PSA основана на том, что при определенном давлении скорости диффузии кислорода и азота на
углеродном молекулярном сите значительно различаются. За короткое время молекулы кислорода адсорбируются углеродным молекулярным ситом, тогда как азот может проходить через
слой молекулярного сита, что позволяет отделить кислород от азота.
- После процесса адсорбции углеродное молекулярное сито регенерируется путем сброса давления и десорбции кислорода.
- Наша установка по производству азота методом PSA оснащена двумя адсорберами: один находится в режиме адсорбции для производства азота, а другой — в режиме десорбции для регенерации
молекулярного сита. Два адсорбера работают поочередно, обеспечивая непрерывное производство азота надлежащего качества.
Технические характеристики
| Model | Flow rate (Nm³/h) | Purity(%) | Size(cm) L*W*H | Cylinders(6m³)/8h | Cylinders(10m³)/8h |
| BWO-3 | 3 | 93-96 | 120*120*180 | 4 | 2 |
| BWO-5 | 5 | 93-96 | 120*120*200 | 7 | 4 |
| BWO-10 | 10 | 93-96 | 160*150*215 | 13 | 8 |
| BWO-20 | 20 | 93-96 | 180*170*255 | 26 | 16 |
| BWO-30 | 30 | 93-96 | 190*170*260 | 40 | 24 |
| BWO-50 | 50 | 93-96 | 210*200*275 | 67 | 40 |
| BWO-100 | 100 | 93-96 | 550*155*320 | 133 | 80 |
| BWO-150 | 150 | 93-96 | 600*180*350 | 200 | 120 |
| BWO-200 | 200 | 93-96 | 660*200*370 | 267 | 160 |
Особенности
1). Полная автоматизация
Все системы рассчитаны на работу в автоматическом режиме без участия оператора и автоматическую регулировку потребности в азоте.
2). Компактность
Благодаря конструкции и используемому оборудованию установка имеет очень компактные размеры; она собирается на раме и поставляется в заводской сборке.
3). Быстрый запуск
Время запуска составляет всего 5 минут для достижения требуемой чистоты азота. Таким образом, эти установки можно включать и выключать в соответствии с изменениями спроса на азот.
4). Высокая надежность
Очень надежна для непрерывной и стабильной работы с постоянной чистотой азота. Время готовности установки всегда превышает 99%.
5). Срок службы молекулярных сит
Ожидаемый срок службы молекулярных сит составляет около 10 лет, т. е. равен всему сроку службы установки по производству азота. Таким образом, затрат на замену нет.
6). Регулируемость
Изменяя расход, можно подавать азот с точно заданной степенью чистоты.
Введение в азотные генераторы с адсорбцией переменного давления
Азотный генератор с адсорбцией переменного давления (сокращенно PSA-генератор азота) — это оборудование для получения азота, разработанное и изготовленное на основе технологии адсорбции переменного давления. Обычно два адсорбционных башни соединяются параллельно, а полностью автоматическая система управления строго контролирует время в соответствии с определенной программой, поочередно выполняя адсорбцию под давлением и регенерацию при снижении давления, чтобы завершить разделение азота и кислорода и получить требуемый высокочистый азот.
Классификация: Криогенное разделение воздуха для производства азота
Криогенное разделение воздуха для производства азота — это традиционный метод производства азота с историей почти несколько десятилетий. Он использует воздух в качестве сырья, подвергается сжатию и очистке, а затем с помощью теплообмена сжимает воздух до жидкого состояния. Жидкий воздух в основном представляет собой смесь жидкого кислорода и жидкого азота. Используя различие температур кипения жидкого кислорода и жидкого азота (при 1 атмосфере первый имеет температуру кипения -183 ℃, а второй -196 ℃), их разделяют методом дистилляции жидкого воздуха для получения азотного газа. Оборудование для производства азота методом криогенного разделения воздуха является сложным, занимает большую площадь, имеет высокие инфраструктурные затраты, требует большого единовременного инвестирования в оборудование, имеет высокие эксплуатационные расходы, медленно производит газ (12-24 ч), предъявляет высокие требования к установке и имеет длинный цикл. Учитывая такие факторы, как комплексное оборудование, установка и инфраструктура, масштаб инвестиций в установки PSA с теми же характеристиками для оборудования ниже 3500 Нм3/ч на 20%–50% ниже, чем у криогенных установок. Криогенные установки для производства азота подходят для крупномасштабного промышленного производства азота, в то время как средние и малые масштабы производства азота экономически невыгодны.
Производство азота методами разделения воздуха с использованием молекулярных сит
Метод, использующий воздух в качестве сырья, углеродное молекулярное сито в качестве адсорбента и принцип адсорбции переменного давления для селективного поглощения кислорода и азота углеродным молекулярным ситом с целью разделения азота и кислорода, обычно известен как производство азота PSA. Этот метод является новой технологией производства азота, которая активно развивалась в 1970-х годах. По сравнению с традиционными методами производства азота, он имеет преимущества простой технологической схемы, высокой степени автоматизации, быстрой генерации газа (15-30 минут), низкого энергопотребления, регулируемой чистоты продукта в широких пределах в зависимости от потребностей пользователя, удобной эксплуатации и обслуживания, низких эксплуатационных расходов и высокой адаптивности оборудования. Поэтому он имеет высокую конкурентоспособность среди оборудования для производства азота ниже 1000 Нм3/ч и становится все более популярным среди малых и средних потребителей азота. Производство азота PSA стало предпочтительным методом для малых и средних пользователей азота.
Мембранное разделение воздуха для производства азота
Используя воздух в качестве сырья, при определенных условиях давления различные газы с различными свойствами, такие как кислород и азот, используются для разделения кислорода и азота в мембране с разными скоростями проникновения. По сравнению с другим оборудованием для производства азота, оно имеет преимущества более простой конструкции, меньшего объема, отсутствия переключающих клапанов, меньшего обслуживания, более быстрого производства газа (≤ 3 минут) и удобного расширения мощности. Оно особенно подходит для малых и средних потребителей азота с чистотой азота ≤ 98% и имеет лучшее соотношение функциональности и цены. При чистоте азота выше 98% его цена на более чем 15% выше по сравнению с генераторами азота PSA той же спецификации.
Применение генератора азота:
Электронная промышленность: используется при производстве монокристаллического кремния и диффузионных процессов для производства интегральных схем, а также при производстве и изготовлении светодиодов и жидкокристаллических дисплеев LD.
Металлургическая промышленность: применяется для промежуточного отпуска и конечного отпуска точной медной и стальной ленты.
Машиностроительная промышленность: процесс отжига применяется к подшипникам и точным механическим деталям.
Порошковая металлургия: применяется к процессу спекания в порошковой металлургии.
Вольфрамовая и молибденовая восстановительная промышленность: процесс глубокого восстановления водородом для четырехтрубной печи, многотрубной печи и восстановительной печи.
Используется для яркого отжига точных нержавеющих стальных листов, нержавеющих труб, углеродистых стальных труб и углеродистых стальных листов.
Спекание порошковой металлургии нержавеющей стали с защитой водородным газом.