El generador de nitrógeno PSA se distribuye con cromatógrafo de gas para cargar nitrógeno en los envases de alimentos.

El generador de nitrógeno PSA se distribuye con cromatógrafo de gas para cargar nitrógeno en los envases de alimentos.

Introducción a los principios

La tecnología de separación de gases de adsorción por presión oscilante es una rama importante de la tecnología de separación de gases no criogénicos y el resultado de los esfuerzos a largo plazo de las personas para encontrar métodos de separación de aire más simples que el método de refrigeración profunda. En la década de 1970, Western Essen Mining Company desarrolló con éxito un Tamiz molecular de carbono, allanando el camino para la industrialización de la producción de nitrógeno por separación de aire psa. En los últimos 30 años, la tecnología se ha desarrollado rápidamente y la tecnología se ha vuelto cada vez más madura, convirtiéndose en un fuerte competidor en el campo de la separación de aire frío profundo en el campo de la producción de nitrógeno pequeño y mediano.

La producción de nitrógeno por adsorción a presión variable se basa en el aire como materia prima, utilizando un Tamiz molecular de carbono como adsorbente, utilizando las características de la adsorción selectiva de oxígeno y nitrógeno en el aire por un Tamiz molecular de carbono, utilizando el principio de adsorción a presión variable (adsorción a presión, desorción a presión reducida y regeneración del tamiz molecular) para separar el oxígeno y el nitrógeno a temperatura ambiente para obtener gas de nitrógeno.

En comparación con la producción de nitrógeno por separación de aire frío profundo, la producción de nitrógeno por adsorción a presión variable tiene características obvias: la separación por adsorción se lleva a cabo a temperatura ambiente, el proceso es simple, el equipo es compacto, el área de ocupación es pequeña, la apertura y parada son convenientes, el arranque es rápido, la producción de gas es rápida (generalmente alrededor de 30 minutos), el consumo de energía es pequeño, el costo de operación es bajo, el grado de automatización es alto, la operación y el mantenimiento son convenientes, la palanca es conveniente, no se necesita una base especial, la pureza del nitrógeno del producto se puede ajustar en el rango, la producción de nitrógeno es ≤ 2000 Sin embargo, hasta ahora, además de la tecnología de producción de nitrógeno PSA utilizada por American Air supplies, que no requiere purificación posterior para producir industrialmente nitrógeno de alta pureza con una pureza ≥ 99999% (el precio de importación es muy alto), los homólogos nacionales y extranjeros generalmente utilizan la tecnología de producción de nitrógeno PSA para producir nitrógeno general con una pureza de nitrógeno del 99,9% (es decir, O2 ≤ 0,1%), las empresas individuales pueden obtener nitrógeno puro del 99,99% (o2 ≤ 0,01%), y es posible obtener una mayor pureza de la tecnología de producción de nitrógeno psa, pero el costo de producción es demasiado alto y es difícil para los usuarios aceptarlo, por lo que la producción de nitrógeno de alta pureza con tecnología de nitrógeno no criogénica también agrega dispositivos de purificación posterior.

El generador de nitrógeno PSA se distribuye con cromatógrafo de gas para cargar nitrógeno en los envases de alimentos.

Tres métodos de producción de nitrógeno y sus características

Los métodos de producción de nitrógeno para la industria moderna se obtienen separando el oxígeno y el nitrógeno del aire como materia prima. En la actualidad, hay tres tipos principales, a saber, la separación del aire frío profundo, la separación del aire de Tamiz molecular (psa) y la separación del aire de membrana.

1 Separación de aire frío profundo para la producción de nitrógeno

La producción de nitrógeno por separación de aire frío profundo es un método tradicional de producción de nitrógeno, que tiene una historia de casi 90 años. Se basa en el aire como materia prima, después de la compresión y purificación, y luego utiliza el intercambio de calor para licuar el aire en aire líquido. El aire líquido es principalmente una mezcla de oxígeno líquido y nitrógeno líquido, utilizando diferentes puntos de ebullición de oxígeno líquido y nitrógeno líquido (a una presión atmosférica, el primero tiene un punto de ebullición de - 183 ° C y el segundo de - 196 ° c), que se separan a través de la rectificación del aire líquido para obtener nitrógeno. El equipo de producción de nitrógeno por separación de aire frío profundo es complejo, cubre un gran área, tiene altos costos de infraestructura, más inversión única en equipos, altos costos de operación, producción lenta de gas (12 a 24 horas), altos requisitos de instalación y ciclos más largos. Combinando los factores de equipo, instalación e infraestructura, para equipos por debajo de 3500 Nm3 / h, la escala de inversión de los dispositivos PSA de la misma especificación es entre un 20% y un 50% menor que la de los dispositivos de separación de aire frío profundo. La planta de separación de aire frío profundo para la producción de nitrógeno es adecuada para la producción industrial a gran escala de nitrógeno, mientras que la producción de nitrógeno a escala media y pequeña parece no económica.

Producción de nitrógeno por separación de aire de Tamiz molecular 2

La producción de nitrógeno por separación de aire de Tamiz molecular es un método de separación de nitrógeno y oxígeno con aire como materia prima y Tamiz molecular de carbono como adsorbente, utilizando el principio de adsorción a presión variable y utilizando la adsorción selectiva de oxígeno y nitrógeno por Tamiz molecular de carbono, comúnmente conocido como producción de nitrógeno por PSA (presión Swing adsorption). Este método es una nueva tecnología de producción de nitrógeno que se desarrolló rápidamente en la década de 1970. En comparación con el método tradicional de producción de nitrógeno, tiene las características de proceso simple, alto grado de automatización, producción rápida de gas (15 a 30 minutos) y bajo consumo de energía. la pureza del producto se puede ajustar de acuerdo con las necesidades de los usuarios en un amplio rango, operación y mantenimiento convenientes, bajo costo de operación y fuerte adaptabilidad del dispositivo. por lo tanto, es bastante competitivo en equipos de producción de nitrógeno por debajo de 1000nm3 / H y cada vez más popular entre los usuarios de nitrógeno pequeños y medianos. la producción de nitrógeno PSA se ha convertido en un método para los usuarios de nitrógeno pequeños y medianos.

Producción de nitrógeno por separación de aire de membrana 3

La producción de nitrógeno por separación de aire de membrana es otra nueva tecnología de producción de nitrógeno que se desarrolló rápidamente en el extranjero en la década de 1980, y su promoción y aplicación en China ha sido en los últimos tres o cuatro años. El principio básico de la separación del aire de la membrana para la producción de nitrógeno es utilizar el aire como materia prima para separar el oxígeno y el nitrógeno en condiciones de presión, utilizando gases de diferentes propiedades como el oxígeno y el nitrógeno con diferentes tasas de penetración en la membrana. En comparación con otros equipos de producción de nitrógeno, tiene las ventajas de una estructura más simple, un tamaño más pequeño, sin válvulas de conmutación, menos mantenimiento, una producción de gas más rápida (≤ 3 minutos) y una capacidad conveniente. es adecuado para usuarios de nitrógeno pequeños y medianos con una pureza de nitrógeno ≤ 98%, y tiene una buena relación funcional precio. Cuando la pureza del nitrógeno es superior al 98%, el precio es superior al 15% en comparación con la máquina de nitrógeno PSA de la misma especificación. Se puede ver en lo anterior que las empresas productoras de ferritas mnzinc, qué método de suministro de gas y qué tecnología de suministro de gas adoptan, llevan a cabo demostraciones técnicas y económicas de acuerdo con la situación de la empresa y eligen un buen plan de suministro de gas.