Naprave za ločevanje zraka igrajo pomembno vlogo v kemičnih podjetjih in so tudi nepogrešljiva podporna naprava v proizvodnem procesu kemičnih podjetij. Ta članek na kratko predstavi tri skupne procesne tokove naprave za ločevanje zraka v kemičnih podjetjih. Vsaka kemična rastlina mora izbrati ustrezen pretok postopka ločitve zraka v skladu z dejanskim razmeram, da bi dosegla namen zmanjšanja porabe energije in izboljšanja gospodarskih koristi.
Zadovoljstvo
1 postopek ločevanja adsorpcije tlaka
2. postopek ločevanja membrane
3. Postopek destilacije z nizko temperaturo
4. Zaključek
1 postopek ločevanja adsorpcije tlaka
Adsorpcijski stolp, opremljen z molekularnim sitom, je temeljni del procesa ločevanja adsorpcije tlačne nihanja. V mikroporih molekularnega sita imajo različne komponente različne stopnje difuzije in adsorpcije, s čimer se uresniči ločitev dušika in kisika. Če adsorpcija ne doseže ravnotežja, bo v plinski fazi obogaten dušik ali kisik in tvori ustrezen plin. Nato se tlak zmanjša, adsorbirane nečistoče in odpadni plin se odstranijo in dosežemo regeneracijo.
V napravi za adsorpcijsko adsorpcijo tlačne nihanja sta dva adsorpcijska stolpa. Funkcija prvega adsorpcijskega stolpa je adsorbiranje dušika ali kisika, funkcija drugega adsorpcijskega stolpa pa je desorpcija in regeneracija. Oba adsorpcijska stolpa lahko delujeta izmenično pod delovanjem pnevmatskih zaklopk in s tem nenehno proizvajata dušik ali kisik. Odpiranje in zapiranje pnevmatskega ventila v glavnem samodejno nadzoruje krmilnik programa PLC.
Prednosti procesa ločevanja adsorpcije tlačne nihanja so stabilni delovni parametri, nizka poraba energije in priročno vzdrževanje. Večina jih je kombiniranih struktur, nameščenih z drsnimi, kar lahko uresničuje brezpilotno delovanje. Toda tudi njene pomanjkljivosti so zelo očitne. Proizvedeni dušik ali kisik ima slabo čistost in nizki tlak plina. Čistost izdelka bo močno vplivala na velikost opreme in zmogljivost opreme. To je zato, ker je proces ločevanja adsorpcije tlačne nihanja lestvica samega procesa razmeroma majhna. Na splošno je minimalni tlak plina adsorpcijskega produkta tlačne nihanja približno 0. Glede na trenutno domačo tehnično raven lahko največja proizvodna zmogljivost adsorpcijske adsorpcije nitrogena v enem samem naboru izdelkov doseže 1000 nm/h, največjo proizvodnjo adsorpcije kisika v tlaku pa je pogosto težko doseči 500Nm/h. Trenutni zreli izdelek ima zmogljivost proizvodnje dušika le 600NMH, ko čistost dušika doseže ali presega 99,99%, zmogljivost proizvodnje kisika pa lahko doseže 6000NM²/h ™, kadar je čistost kisika 95%~ 99%.
2. postopek ločevanja membrane
Različni plini imajo v membrani različne koeficiente difuzije in topnosti, na podlagi katere je mogoče izvajati ločevanje plina, kar je tudi tehnično načelo tehnologije ločevanja membrane. Mešani plin proizvaja različne stopnje prepustnosti pod delovanjem razlike v tlaku med tlakom in gonilno silo na obeh straneh membrane. Ogljikov dioksid, vodik, vodna para in kisik imajo hitrejše hitrosti prepustnosti, ki bodo obogatene na strani permeacije membrane. Argon in dušik imata počasnejše stopnje prepustnosti, ki se bosta na zadrževalni strani ohranila in obogatila in s tem dosegla ločitev mešanega plina.
Prednosti procesa ločevanja membrane so hitra hitrost zagona, majhen odtis, poraba nizke energije, nizka hrup, kompaktna struktura opreme in brezpilotno delovanje. Struktura opreme za ločevanje membrane je razmeroma preprosta. Lahko se izdela v vrsto vsebnika, drsenje ali vrsto škatle. Je razmeroma priročno namestiti. Kvalificirani plin izdelka je mogoče zagotoviti v 5 do 15 minutah in ima hitrejšo delovno stopnjo. Vendar pa bo zaradi preproste strukture opreme kakovost membrane neposredno vplivala na kakovost membrane. Vplivajo na življenjsko dobo opreme za ločevanje membrane. In ko se membrana stara, jo je neprijetno zamenjati ali popraviti. Druga pomanjkljivost procesa ločevanja membrane je, da ima omejeno ločilno sposobnost in nizko čistost plina izdelka. Čistost dušikovih izdelkov je približno 95%~ 99%, čistost kisikovih izdelkov pa približno 45%. Pogosto se uporablja v panogah, ki ne potrebujejo visoke čistosti plina izdelka, kot so medicinska industrija, industrija čiščenja kanalizacije in zgorevanje, obogateno s kisikom, itd.
3. Postopek destilacije z nizko temperaturo
Dušik in kisik imata različne vrelišča. Z uporabo te značilnosti lahko dušik in kisik ločimo s postopkom destilacije z nizko temperaturo. Na vrelišče plina vpliva temperatura in tlak. V postopku destilacije se nizko temperaturno in visokotlačno okolje najprej utečenja zraka, nato pa se destilacijski stolp uporablja za prenos mase in prenos toplote v ločeno dušik in kisik v zraku.
Prednosti nizkotemperaturnega postopka destilacije so zadostni tlak plina, visoka čistost plina in velika proizvodnja plina, kar lahko ustreza proizvodnim potrebam kemičnih podjetij. Vendar imajo podjetja slabosti majhnega območja nastavitve obremenitve, dolgega zagona in zapletenega delovanja. Primerna je, kadar je potrebna stabilna količina in velik odmerek neprekinjene oskrbe s plinom. Z razvojem industrije je bil sistem nadzora DCS uveden v proces kriogene destilacije, kar je do neke mere izboljšalo njegove pomanjkljivosti. Glede na potrebe uporabnikov ima postopek kriogene destilacije naslednje postopne tokove.
(1) Popolna destilacija brez vodika za proizvodnjo argona.
Popolna destilacija brez vodika za proizvodnjo argonske tehnologije temelji na strukturirani tehnologiji pakiranja in se uporablja predvsem v veliki in srednje veliki opremi. Njegov namen je pridobiti argon izdelka. Pretok procesa je najprej pridobiti procesni argon s tradicionalnim postopkom in nato izvesti nizkotemperaturno destilacijo na procesnem argonu, da odstranimo dušik iz njega, da dobimo potreben argon izdelka. Njegove prednosti so priročno delovanje, preprost postopek, stabilen in varen ter visoka čistost plina. Vendar ima nizko zanesljivost, med postopkom priprave porabi vodik, ustvarja visoke stroške in ima veliko tveganje.
(2) Strukturirano pakiranje.
Strukturirano pakiranje ima tri prednosti: najprej ima nizko porabo energije in lahko izvaja neprekinjeno izmenjavo toplote. Površina embalaže tvori tekoči film zaradi refluksne tekočine in s tem zmanjša odpornost zgornjega stolpa. Med hlapom in tekočino so različne poti pretoka, kar močno zmanjša upor zgornjega stolpa pakiranja. Drugič, argon, dušik in kisik imajo visoko stopnjo ločevanja. Operativni tlak zgornjega stolpa se lahko zmanjša za 15%~ 20%, tlak spodnjega stolpa pa se lahko zmanjša, kar pripomore k ločitvi argona, dušika in kisika, s čimer izboljša stopnjo ekstrakcije plina. Lahko poveča stopnjo ekstrakcije argona za 5%~ 10%, stopnjo ekstrakcije kisika pa za 1%~ 3%. Tretjič, lahko ga upravljate in spremenite v širokem razponu. Stik s plinsko-tekočino v pakiranem stolpu je neprekinjen, pakirani stolp pa ima majhno količino zadrževanja, tako da lahko v določenem območju spremeni velike spremembe. Pakirani stolp ima razpon obremenitve 40%~ 120%in hitrejšo spremenljivo delovanje delovnega stanja.
4. Zaključek
Ta članek na kratko uvaja tri tokove postopka ločevanja zraka, ki se običajno uporabljajo v trenutnih kemičnih podjetjih. Ti trije postopki ločevanja zraka imajo svoje prednosti in slabosti. Kemične družbe bi morale izbrati ustrezen pretok postopka ločevanja zraka glede na njihove dejanske potrebe in nenehno izboljševati tehnologijo ločevanja zraka.
