浅析深冷制氮、膜分离制氮、变压吸附制氮的优缺点

发布日期: 2023-12-01

随着科技发展,制氮方式也在不断进化。目前,常用的制氮方式有三种:深冷制氮、膜分离制氮和变压吸附制氮,今天我们就来探讨一下这三种制氮方式的优缺点。

 

1、深冷制氮

深冷制氮是一种传统的制氮方法,它以空气为原料,经过压缩、净化,再利用热交换使空气液化成为液态空气。液态空气主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧液氮的沸点不同,通过精馏使它们分离来获得氮气。

优点:

不会产生有害的废气,保护环境实现绿色生产;

能获得高纯度的氮气,纯度可达99.999%以上。

 

缺点:制氮过程需要消耗大量的制冷剂、能源,生产成本高;

工艺流程复杂,设备较多,维护保养费用高;

启动时间长,一般在15~40小时,必须连续运行,不能间断。


2、膜分离制氮

膜分离法是一种常用的制氮方式,其原理是依据不同气体分子,穿透特定膜材料的速率差异来完成氧氮分离。

优点:设备结构紧凑,占地面积小,适用于空间窄小的厂房;

缺点:膜的寿命较短,需要定期更换,同时膜的渗透性受到温度、湿度等因素的影响。

 

3、变压吸附制氮

在常温常压下,利用碳分子筛对氧气氮气吸附能力的差异,达到氧氮分离的物理空分法。

优点:工艺流程简单,自动化程度高,产气快,能耗低;

      启动时间短,一般少于30分钟,可连续运行,也可间断运行;

      设备结构简单,维护、保养费用低;

      设备占地面积小,对厂房面积无特殊要求;

      安装周期短,安装费用低。

      

缺点:纯度一般只能达到95%~99.9995%的纯度,如需更高纯度的氮气,还要进行后续处理或提纯。

 

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