| 處理能力 | 定制m3/h | 類型 | 純化設備 |
|---|---|---|---|
| 提取氣體類型 | 氮氣 | 提取氣體狀態 | 液態 |
| 外形尺寸 | 定制mm | 應用領域 | 食品/農產品,化工,石油,能源,鋼鐵/金屬 |
| 重量 | 定制kg | 作用原理 | 蒸餾 |
在現代工業生產中，氮氣作為一種關鍵的工業氣體，廣泛應用于化工、電子、食品、金屬加工等眾多領域。高純度氮氣的穩定供應對于保障產品質量、提升生產效率起著至關重要的作用。而盛爾深冷空分制氮技術憑借其性能，在氮氣制取領域占據著重要地位。接下來，就讓我們深入了解一下盛爾超低溫大型冷箱冷空分設備制氮液氮
深冷空分制氮的核心原理
空氣是一種混合氣體，主要由氮氣（約占 78%）、氧氣（約占 21%）以及少量的氬氣、二氧化碳等其他氣體組成。盛爾深冷空分制氮正是利用了空氣中各成分沸點的差異來實現氮氣的分離。氮氣的沸點為 -196℃，氧氣的沸點為 -183℃，氬氣的沸點為 -186℃ 等。通過一系列復雜的工藝，將空氣逐步冷卻極低溫度，使其中的各氣體成分依據沸點順序先后液化，進而實現分離。
盛爾深冷空分制氮的具體流程
1. 空氣預處理
這是整個制氮流程的起始環節，也是至關重要的一步。外界空氣進入空氣過濾器，在這里，空氣中的灰塵、機械雜質等較大顆粒物質被有效攔截，防止其進入后續設備，對設備造成磨損或堵塞。經過初步過濾的空氣接著進入空氣壓縮機。在壓縮機中，空氣被壓縮至一定壓力，通常壓力會提升到 0.7 - 0.85MPa 左右。在壓縮過程中，空氣溫度會顯著升高，為了避免高溫對設備和后續工藝的不利影響，壓縮后的空氣隨即進入空氣冷卻器進行降溫處理。冷卻后的空氣再進入空氣干燥凈化器，此設備利用分子篩吸附等技術，去除空氣中的水蒸氣、二氧化碳以及乙炔、碳氫化合物等有害雜質。這一步驟極為關鍵，因為這些雜質如果進入后續的深冷系統，可能會在低溫下凍結，導致管道堵塞，影響系統的正常運行，同時也會降低氮氣的純度。經過預處理后的空氣，其純凈度和溫度、壓力等參數都達到了進入深冷分離環節的要求。
2. 空氣壓縮與冷卻
經過預處理的空氣在壓縮機的作用下，壓力進一步提升，以滿足后續深冷分離所需的條件。不同類型的壓縮機，如往復式壓縮機、螺桿式壓縮機等，都可應用于這一環節，盛爾會根據實際生產規模和需求來選擇合適的壓縮機。隨著壓力的升高，空氣溫度也會急劇上升，為了降低能耗以及保證后續設備的安全穩定運行，壓縮后的高溫空氣需要通過冷卻器進行冷卻。冷卻器通常采用高效的熱交換技術，利用循環水或其他冷卻介質，將空氣溫度降低至接近常溫狀態，為后續的深冷處理做好準備。
3. 深冷液化過程
這是深冷空分制氮的核心環節之一。經過冷卻的空氣進入主換熱器，在這里，空氣與來自精餾塔頂部的低溫返流氣體（主要是氮氣和廢氣）進行熱交換。在熱交換過程中，空氣的溫度逐漸降低，直至接近液化溫度。為了實現高效的熱交換，主換熱器采用了高效的導熱材料和特殊的結構設計，以增大傳熱面積，提高傳熱效率。當空氣被冷卻到接近液化溫度后，進入膨脹機進行膨脹制冷。膨脹機通過絕熱膨脹的方式，使空氣在對外做功的同時，自身溫度急劇下降，為整個系統提供冷量。經過膨脹制冷后的空氣，其溫度已經足夠低，大部分空氣開始液化，形成液態空氣和氣態空氣的混合物。
4. 氧氮精餾分離
液態空氣被送入精餾塔進行氧氮精餾分離，這是實現氮氣和氧氣分離的關鍵步驟。精餾塔內部設置了多層塔板或填料，以增加氣液接觸面積，強化傳質傳熱過程。由于氮氣的沸點低于氧氣，在精餾塔內，液態空氣在上升的過程中，氮氣會優先從液態中蒸發出來，隨著上升高度的增加，氮氣的濃度逐漸升高；而氧氣則在下降的液體中逐漸富集。在精餾塔頂部，可獲得高純度的氮氣，純度通常能達到 99.999% 以上；在精餾塔底部，則收集到富含氧氣的液體。為了保證精餾過程的穩定和高效，需要精確控制精餾塔內的溫度、壓力以及回流比等參數。盛爾深冷空分設備配備了自動化控制系統，通過傳感器實時監測塔內的各項參數，并根據設定值自動調節相關閥門和設備，確保精餾過程始終處于狀態。
5. 氮氣收集與儲存
從精餾塔頂部得到的高純度氮氣，一部分可以直接作為氣態產品輸出，通過管道輸送至用戶端供生產使用；另一部分則可以進入液氮貯槽進行儲存。當空分設備需要檢修或氣態氮氣供應不足時，貯槽內的液氮可進入汽化器被加熱，重新汽化為氣態氮氣后，送入產品氮氣管道，以保障氮氣的持續穩定供應。液氮貯槽采用了良好的絕熱材料和結構設計，能夠有效減少液氮的蒸發損失，確保儲存過程中的安全性和穩定性。
盛爾深冷空分制氮的優勢
高純度氮氣：能夠穩定制取純度高達 99.999% 以上的氮氣，滿足對氮氣純度要求極為苛刻的行業需求，如電子芯片制造、化工合成等領域。
大規模生產：設備規模較大，適合大規模工業化生產，能夠為大型企業提供充足的氮氣供應，保障生產的連續性。
運行穩定可靠：采用技術和優質的設備，整個系統的運行穩定性高，維護周期長，減少了因設備故障導致的生產中斷風險。
靈活性：可以根據用戶的實際需求，靈活調整氮氣的產量和純度，適應不同生產工藝的變化。
盛爾深冷空分制氮技術通過巧妙利用空氣各成分的物理性質差異，經過一系列嚴謹而高效的工藝流程，實現了高純度氮氣的穩定制取。其在工業生產中的廣泛應用，為眾多行業的發展提供了堅實的支持，推動了產業的升級和進步。隨著科技的不斷發展，相信盛爾盛爾超低溫大型冷箱冷空分設備制氮液氮技術也將持續創新，為氮氣制取領域帶來更多的驚喜和突破。
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