Els dispositius de separació d’aire tenen un paper important en les empreses químiques i també són un dispositiu de suport indispensable en el procés de producció de les empreses químiques. Aquest article introdueix breument els tres processos del dispositiu de separació de l’aire comú que flueixen a les empreses químiques. Cada planta química ha de triar el flux de processos del dispositiu de separació d’aire adequat segons la seva situació real per assolir l’objectiu de reduir el consum d’energia i millorar els beneficis econòmics.
Content
1 Procés de separació d'adsorció de swing a pressió
2. Procés de separació de membranes
3. Procés de destil·lació de baixa temperatura
4. Conclusió
1 Procés de separació d'adsorció de swing a pressió
La torre d’adsorció equipada amb tamís molecular és la part central del procés de separació d’adsorció de swing de pressió. Als micropores del tamís molecular, diferents components tenen diferents taxes de difusió i adsorció, realitzant així la separació de nitrogen i oxigen. Si l’adsorció no arriba a l’equilibri, el nitrogen o l’oxigen s’enriquiran en fase gasosa i formarà el gas del producte corresponent. A continuació, es redueix la pressió, s’eliminen les impureses adsorbides i el gas residual i es pot aconseguir una regeneració.
Hi ha dues torres d’adsorció al dispositiu de separació d’adsorció de swing a pressió. La funció de la primera torre d’adsorció és adsorbir nitrogen o oxigen, i la funció de l’altra torre d’adsorció és la desorció i la regeneració. Les dues torres d’adsorció poden funcionar alternativament sota l’acció de les vàlvules pneumàtiques, produint contínuament nitrogen o oxigen. L’obertura i el tancament de la vàlvula pneumàtica està controlada principalment pel controlador del programa PLC.
Els avantatges del procés de separació d’adsorció de swing a pressió són els paràmetres de funcionament estables, el consum baix d’energia i el manteniment convenient. La majoria són estructures combinades muntades a la patinada, que poden realitzar una operació no tripulada. Però els seus desavantatges també són molt evidents. El nitrogen o oxigen produït té una mala puresa i una baixa pressió de gas. La puresa del producte tindrà un gran impacte en la mida dels equips i la capacitat dels equips. Això es deu al fet que el procés de separació d’adsorció de swing de pressió. L’escala del procés en si és relativament petita. Generalment, la pressió mínima de gas del producte d’adsorció de swing de pressió és aproximadament 0. 4MPA, la pressió màxima de gas és aproximadament 0. Segons el nivell tècnic domèstic actual, la capacitat de producció de nitrogen d’adsorció d’adsorció d’adsorció d’adsorció de pressió màxima d’un sol conjunt de productes pot arribar a 1000nm/h, i la producció d’oxigen d’adsorció d’adsorció d’adsorció màxima de pressió màxima sovint és difícil d’arribar a 500nm/h. El producte madur actual té una capacitat de producció de nitrogen de només 600 nmh quan la puresa de nitrogen arriba o supera el 99,99%, i la capacitat de producció d’oxigen pot arribar a 6000nm²/h ™ quan la puresa d’oxigen és del 95%~ 99%.
2. Procés de separació de membranes
Diferents gasos tenen diferents coeficients de difusió i solubilitat a la membrana, a partir de la qual es pot realitzar la separació de gas, que també és el principi tècnic de la tecnologia de separació de membranes. El gas mixt produeix diferents índexs de permeació sota l’acció de la diferència de pressió entre la pressió i la força motriu a banda i banda de la membrana. El diòxid de carboni, l’hidrogen, el vapor d’aigua i l’oxigen tenen taxes de permeació més ràpides, que s’enriquiran al costat de permeació de la membrana. L’argó i el nitrogen tenen taxes de permeació més lents, que es conservaran i s’enriquiran en el costat de la retenció, aconseguint així la separació del gas mixt.
Els avantatges del procés de separació de la membrana són la velocitat d’inici ràpida, la petita petjada, el consum baix d’energia, el baix soroll, l’estructura d’equips compactes i el funcionament no tripulat. L’estructura dels equips de separació de la membrana és relativament senzilla. Es pot convertir en un tipus de contenidor, muntat en patinatge o tipus de caixa. És relativament convenient instal·lar. El gas qualificat es pot proporcionar entre 5 i 15 minuts i té una taxa de funcionament més ràpida. No obstant això, a causa de la simple estructura de l'equip, la qualitat de la membrana afectarà directament la qualitat de la membrana. Afecten la vida útil dels equips de separació de membranes. I un cop la membrana envelleix, és inconvenient substituir -la o reparar -la. Un altre desavantatge del procés de separació de la membrana és que té una capacitat de separació limitada i una baixa puresa del gas del producte. La puresa dels productes de nitrogen és d’uns 95%~ 99%i la puresa dels productes d’oxigen és d’uns 45%. Sovint s’utilitza en indústries que no requereixen una alta puresa de gas de producte, com la indústria mèdica, la indústria del tractament d’aigües residuals i la combustió enriquida per l’oxigen, etc.
3. Procés de destil·lació de baixa temperatura
El nitrogen i l’oxigen tenen diferents punts d’ebullició. Utilitzant aquesta característica, el nitrogen i l’oxigen es poden separar mitjançant un procés de destil·lació de baixa temperatura. El punt d’ebullició del gas es veu afectat per la temperatura i la pressió. En el procés de destil·lació, l’entorn de baixa temperatura i alta pressió s’utilitza per liquidar l’aire primer, i després la torre de destil·lació s’utilitza per a la transferència de massa i la transferència de calor a nitrogen i oxigen separats a l’aire.
Els avantatges del procés de destil·lació de baixa temperatura són la pressió de gas suficient, la puresa de gas elevada i la gran producció de gas, que poden satisfer les necessitats de producció de les empreses químiques. Tot i això, les empreses tenen els desavantatges del rang d’ajustament de la càrrega petita, el temps de posada en marxa i el funcionament complex. És més adequat quan es requereix una quantitat estable i una gran dosi de subministrament de gas continu. Amb el desenvolupament de la indústria, el sistema de control DCS s’ha introduït en un procés de destil·lació criogènica, que ha millorat les seves mancances fins a cert punt. A partir de les necessitats dels usuaris, el procés de destil·lació criogènica té els fluxos de procés següents.
(1) Destil·lació completa sense hidrogen per produir argó.
La destil·lació completa sense hidrogen per produir la tecnologia d’argó es basa en la tecnologia d’embalatge estructurat i s’utilitza principalment en equips de gran i mitjana. El seu propòsit és obtenir l’argó de producte. El flux de processos és primer obtenir argó de procés mitjançant el procés tradicional i, a continuació, realitzar destil·lació de baixa temperatura sobre l’argó del procés per eliminar-ne el nitrogen per obtenir l’argó del producte requerit. Els seus avantatges són un funcionament convenient, un procés senzill, estable i segur i una alta puresa de gas. Tot i això, té una baixa fiabilitat, consumeix hidrogen durant el procés de preparació, genera costos elevats i té un risc elevat.
(2) Embalatge estructurat.
L’embalatge estructurat té tres avantatges: en primer lloc, té un baix consum d’energia i pot realitzar un intercanvi de calor continu. La superfície de l’embalatge forma una pel·lícula líquida a causa del líquid de reflux, reduint així la resistència de la torre superior. Hi ha diferents camins de flux entre el vapor i el líquid, cosa que redueix considerablement la resistència de la torre superior de l’embalatge. En segon lloc, l’argó, el nitrogen i l’oxigen tenen una taxa de separació elevada. La pressió de funcionament de la torre superior es pot reduir un 15%~ 20%i la pressió de la torre inferior es pot reduir, cosa que propicia la separació de l'argó, el nitrogen i l'oxigen, millorant així la taxa d'extracció de gas. Pot augmentar la taxa d’extracció d’argó un 5%~ 10%i la taxa d’extracció d’oxigen en un 1%~ 3%. En tercer lloc, es pot operar i canviar en un ampli abast. El contacte amb gas-líquid de la torre envasat és continu i la torre envasada té un volum de retenció reduït, de manera que pot fer grans canvis en un rang determinat. La torre envasada té un rang de càrrega del 40%~ 120%i una operació de condició de funcionament variable més ràpida.
4. Conclusió
Aquest article introdueix breument els tres fluxos del procés de separació d’aire que s’utilitzen habitualment en les empreses químiques actuals. Aquests tres fluxos de procés de separació d’aire tenen els seus propis avantatges i desavantatges. Les empreses químiques han de triar el flux de processos de separació d’aire adequat segons les seves necessitats reals i millorar contínuament la tecnologia de separació de l’aire.
