Prodhimi i azotit me ndarjen e ajrit kriogjenik është një metodë tradicionale e prodhimit të azotit me një histori disa dekadash. Ai përdor ajrin si lëndë të parë, e ngjesh dhe e pastron atë, dhe më pas përdor shkëmbimin e nxehtësisë për të lëngëzuar ajrin në ajër të lëngshëm. Ajri i lëngshëm është kryesisht një përzierje e oksigjenit të lëngshëm dhe azotit të lëngshëm. Duke përdorur pikat e ndryshme të vlimit të oksigjenit të lëngshëm dhe azotit të lëngshëm, azoti fitohet duke i ndarë ato përmes distilimit të ajrit të lëngshëm.
Rrjedha tipike e procesit
I gjithë procesi përbëhet nga kompresimi dhe pastrimi i ajrit, ndarja e ajrit dhe avullimi i azotit të lëngshëm.
1. Kompresimi dhe pastrimi i ajrit
Pasi ajri pastrohet nga pluhuri dhe papastërtitë mekanike nga filtri i ajrit, ai hyn në kompresorin e ajrit, kompresohet në presionin e kërkuar dhe më pas dërgohet në ftohësin e ajrit për të ulur temperaturën e ajrit. Pastaj hyn në pastruesin e tharjes së ajrit për të hequr lagështinë, dioksidin e karbonit, acetilenin dhe hidrokarburet e tjera në ajër.
2. Ndarja e ajrit
Ajri i pastruar hyn në shkëmbyesin kryesor të nxehtësisë në kullën e ndarjes së ajrit, ftohet deri në temperaturën e ngopjes nga gazi i refluksit (azoti i produktit, gazi i mbeturinave) dhe dërgohet në fund të kullës së distilimit. Azoti merret në majë të kullës, dhe ajri i lëngshëm mbytet dhe dërgohet Ai hyn në avulluesin e kondensimit për të avulluar dhe në të njëjtën kohë, një pjesë e azotit të dërguar nga kulla e korrigjimit kondensohet. Një pjesë e azotit të lëngshëm të kondensuar përdoret si lëng refluksi i kullës së korrigjimit, dhe pjesa tjetër përdoret si produkt i lëngshëm i azotit dhe largohet nga kulla e ndarjes së ajrit.
Gazi i shkarkimit nga avulluesi i kondensimit rinxehet në rreth 130K nga shkëmbyesi kryesor i nxehtësisë dhe hyn në zgjerues për zgjerim dhe ftohje për të siguruar kapacitet ftohës për kullën e ndarjes së ajrit. Një pjesë e gazit të zgjeruar përdoret për rigjenerimin dhe ftohjen e sitës molekulare dhe më pas shkarkohet përmes silenciatorit. atmosferë.
3. Avullimi i azotit të lëngët
Azoti i lëngshëm nga kulla e ndarjes së ajrit ruhet në rezervuarin e depozitimit të azotit të lëngshëm. Kur inspektohet pajisja e ndarjes së ajrit, azoti i lëngshëm në rezervuarin e magazinimit hyn në avullues dhe nxehet përpara se të dërgohet në tubacionin e azotit të produktit.
Prodhimi kriogjenik i azotit mund të prodhojë azot me një pastërti prej ≧99,999%.
pastërti
Prodhimi kriogjenik i azotit mund të prodhojë azot me një pastërti prej ≧99,999%. Pastërtia e azotit kufizohet nga ngarkesa e azotit, numri i tabakave, efikasiteti i tabakasë dhe pastërtia e oksigjenit në ajrin e lëngshëm, etj., dhe diapazoni i rregullimit është i vogël.
Prandaj, për një grup pajisjesh për prodhimin e azotit kriogjen, pastërtia e produktit është në thelb e sigurt dhe është e papërshtatshme për t'u rregulluar.
Pajisjet kryesore të përfshira në pajisjen e gjeneratorit kriogjenik të azotit
1. Filtrimi i ajrit
Për të zvogëluar konsumin e sipërfaqes mekanike lëvizëse brenda kompresorit të ajrit dhe për të siguruar cilësinë e ajrit, përpara se ajri të hyjë në kompresorin e ajrit, ai duhet së pari të kalojë përmes filtrit të ajrit për të hequr pluhurin dhe papastërtitë e tjera që përmbahen në të. Marrja e ajrit të kompresorëve të ajrit përdor kryesisht filtra me efikasitet të trashë ose filtra me efikasitet të mesëm.
2. Kompresor ajri
Sipas parimit të punës, kompresorët e ajrit mund të ndahen në dy kategori: vëllimore dhe shpejtësi. Kompresorët e ajrit përdorin kryesisht kompresorë ajri me piston reciprok, kompresorë ajri centrifugal dhe kompresorë ajri me vidë.
3. Ftohës ajri
Përdoret për të ulur temperaturën e ajrit të kompresuar përpara se të hyjë në pastruesin e tharjes së ajrit dhe kullën e ndarjes së ajrit, për të shmangur luhatjet e mëdha në temperaturën që hyn në kullë dhe mund të precipitojë pjesën më të madhe të lagështirës në ajrin e kompresuar. Ftohësit e ujit me azot (të përbërë nga kullat e ftohjes së ujit dhe kullat e ftohjes së ajrit: kulla e ftohjes së ujit përdor gazin e mbetur nga kulla e ndarjes së ajrit për të ftohur ujin qarkullues, dhe kulla e ftohjes së ajrit përdor ujin qarkullues nga kulla e ftohjes së ujit për të ftohur ajër), ftohës ajri freon .
4. Tharëse dhe pastrues ajri
Ajri i kompresuar ende përmban një sasi të caktuar lagështie, dioksid karboni, acetilen dhe hidrokarbure të tjera pasi kalon nëpër ftohësin e ajrit. Lagështia e ngrirë dhe dioksidi i karbonit të depozituara në kullën e ndarjes së ajrit do të bllokojnë kanalet, tubat dhe valvulat. Acetileni grumbullohet në oksigjenin e lëngshëm dhe ekziston rreziku i shpërthimit. Pluhuri do të konsumojë makinerinë që funksionon. Për të siguruar funksionimin afatgjatë të sigurt të njësisë së ndarjes së ajrit, duhet të vendosen pajisje speciale pastrimi për të hequr këto papastërti. Metodat më të zakonshme të pastrimit të ajrit janë adsorbimi dhe ngrirja. Metoda e adsorbimit të sitës molekulare përdoret gjerësisht në gjeneratorët e azotit të vegjël dhe të mesëm në Kinë.
5. Kulla e ndarjes së ajrit
Kulla e ndarjes së ajrit përfshin kryesisht shkëmbyesin kryesor të nxehtësisë, lëngëzimin, kullën e distilimit, avulluesin kondensues, etj. Shkëmbyesi kryesor i nxehtësisë, avulluesi i kondensimit dhe lëngëzimi janë shkëmbyes nxehtësie të shtrembëruar me pllaka. Është një lloj i ri i shkëmbyesit të nxehtësisë së kombinuar ndarës me një strukturë metalike tërësisht prej alumini. Diferenca mesatare e temperaturës është shumë e vogël dhe efikasiteti i shkëmbimit të nxehtësisë është deri në 98-99%. Kulla e distilimit është një pajisje për ndarjen e ajrit. Llojet e pajisjeve të kullave ndahen sipas pjesëve të brendshme. Një kullë me pllakë sitë me një pllakë sitë quhet një kullë me pllaka sitë, një kullë me kapak flluskash me një pllakë me kapak flluskash quhet një kullë me kapak flluskash dhe një kullë e mbushur me paketim të grumbulluar quhet një kullë me pllaka sitë. Pllaka e sitës ka një strukturë të thjeshtë, është e lehtë për t'u prodhuar dhe ka efikasitet të lartë të pllakës, kështu që përdoret gjerësisht në kullat e distilimit të fraksionimit të ajrit. Kullat e mbushura përdoren kryesisht për kulla distilimi me diametër më të vogël se 0.8 m dhe lartësi jo më të madhe se 7 m. Kullat me kapakë me flluska tani përdoren rrallë për shkak të strukturës së tyre komplekse dhe vështirësive të prodhimit.
6. Turboexpander
Është një makinë me teh rrotullues që përdoret nga gjeneratorët e azotit për të gjeneruar energji të ftohtë. Është një turbinë me gaz që përdoret në kushte të temperaturës së ulët. Turbozgjeruesit ndahen në llojin e rrjedhës boshtore, llojin e rrjedhës radiale centripetale dhe llojin e rrjedhës radiale centripetale sipas drejtimit të rrjedhës së gazit në shtytës; sipas faktit nëse gazi vazhdon të zgjerohet në shtytës, ai ndahet në llojin e kundërsulmit dhe llojin e goditjes. Zgjerimi i vazhdueshëm është një lloj kundërsulmi. lloji, nuk vazhdon të zgjerohet dhe bëhet tip ndikimi. Zgjeruesit e turbinës me ndikim të rrjedhës boshtore radiale me një fazë përdoren gjerësisht në pajisjet e ndarjes së ajrit. Gjeneratori i azotit për ndarjen e ajrit kriogjenik ka pajisje komplekse, një sipërfaqe të madhe, kosto të larta infrastrukturore, investim të lartë një herë në pajisje, kosto të larta operimi, prodhim të ngadaltë të gazit (12 deri në 24 orë), kërkesa të larta instalimi dhe një cikël të gjatë. Duke marrë parasysh pajisjet, instalimin dhe faktorët e infrastrukturës, shkalla e investimit të pajisjeve PSA me të njëjtat specifika për pajisjet nën 3500 Nm3/h është 20% deri në 50% më e ulët se ajo e pajisjeve kriogjenike të ndarjes së ajrit. Pajisja e gjeneruesit kriogjenik të azotit është e përshtatshme për prodhimin industrial të azotit në shkallë të gjerë, por prodhimi i azotit në shkallë të mesme dhe të vogël është joekonomik.
Koha e postimit: Shkurt-27-2024
