نوع توليد نيتروجين الهواء واختيار ضاغط الهواء وتكوينه

يتكون الهواء من 78٪ نيتروجين و 21٪ أكسجين و 1٪ غازات وشوائب نادرة.يستخدم النيتروجين على نطاق واسع في تخزين المواد الغذائية والمعالجة الحرارية للمعادن وصناعة البتروكيماويات وصناعة الزجاج والعديد من المجالات الأخرى.تركز هذه المقالة على معرفة كيفية فصل النيتروجين عن الهواء واختيار مولدات النيتروجين PSA.

الخصائص الكيميائية للنيتروجين

النيتروجين ، صيغته الكيميائية N2 ، هو غاز عديم اللون والرائحة في ظل الظروف العادية.بشكل عام ، يكون النيتروجين أقل كثافة من الهواء.يمثل النيتروجين 78.08٪ (جزء الحجم) من إجمالي الغلاف الجوي وهو أحد المكونات الرئيسية للهواء.تحت الضغط الجوي القياسي ، عندما يتم تبريد النيتروجين إلى -195.8°ج ، يصبح سائلًا عديم اللون ؛عندما يتم تبريده إلى -209.8°ج ، يصبح النيتروجين السائل مادة صلبة شبيهة بالثلج.النيتروجين غير نشط كيميائيًا ، ومن الصعب التفاعل مع المواد الأخرى في درجة حرارة الغرفة ، ولكن يمكن أن يتغير كيميائيًا مع بعض المواد تحت درجة حرارة عالية وظروف طاقة عالية لإنتاج مواد جديدة مفيدة للإنسان.

معدات إنتاج النيتروجين

في أنشطة الإنتاج الصناعي ، باستخدام الخصائص الكيميائية للنيتروجين ، يستخدم النيتروجين على نطاق واسع في جميع مناحي الحياة.على سبيل المثال: صناعة الرقائق الإلكترونية ، القطع بالليزر ، حفظ الطعام ، تخزين الحبوب ، الصناعة الكيميائية ، البتروكيماويات ، بطارية الليثيوم ، أشباه الموصلات ، الطب ، إلخ.لمواجهة احتياجات الصناعات المختلفة ، فإن معدات إنتاج النيتروجين هي المفتاح.هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المعدات لإنتاج النيتروجين في السوق:

1. إنتاج النيتروجين المبرد: يستخدم بشكل أساسي نقاط الغليان المختلفة للغازات المختلفة للحصول على النيتروجين السائل من خلال تجزئة درجات الحرارة المنخفضة.

2. فصل الغشاء وإنتاج النيتروجين: على غرار المرشحات ، فإن استخدام الأكسجين وجزيئات النيتروجين لاختراق الغشاء لتحقيق تركيز نيتروجين معين ، والتركيز العام للنيتروجين لا يزيد عن 99٪ ، ونطاق التطبيق صغير نسبيًا.

3. إنتاج النيتروجين بالامتزاز المتأرجح بالضغط PSA: تقنية فصل الغاز PSA هي تقنية فصل الغازات غير المبردة.إنها تستخدم الهواء المضغوط كمواد خام ومنخل جزيئي كربوني كوسيط.باستخدام أحجام مختلفة من جزيئات الأكسجين والنيتروجين ، يمكن لجزيئات الأكسجين أن تدخل المسام الدقيقة الموجودة على سطح المنخل الجزيئي ويتم امتصاصها.لا يمكن للجزيئات الدخول ولكن تمر عبر الفجوة بين المناخل الجزيئية المكدسة ، ومن ثم يتم امتصاص جزيئات الأكسجين الممتصة على سطح المنخل الجزيئي عن طريق التفريغ السريع وإزالة الضغط ، ويتم تفريغها في الغلاف الجوي.مع تبديل دورة برنامج معين ، يمكن إنتاج نقاء النيتروجين بدرجة نقاء 95-99.999٪.

عند رؤية مخطط التكوين أعلاه ، فإن أكبر شك لدى الجميع هو كيفية اختيار ضاغط الهواء؟يتم اختيار ضاغط الهواء وفقًا لنقاء وتدفق وضغط النيتروجين.يحدد معدل تدفق النقاء للنيتروجين نوع المنخل الجزيئي للكربون الذي نختاره.تتوافق المناخل الجزيئية الكربونية المختلفة مع نسب نيتروجين هواء مختلفة.

على سبيل المثال: 120Nm3 / H-99.99٪ حساب استهلاك هواء مولد النيتروجين 120/60 * 4.9 = 8.8m3 / min (60 هي 60 دقيقة ، 4.9 نسبة نيتروجين الهواء ، 9.6 م 3 / دقيقة هي الاستهلاك في الوقت الفعلي ، وفقًا لـ استهلاك المجفف يجب تكبير اختيار ضاغط الهواء بنسبة 10٪ -30٪)

إذا كان جزء المجفف مزودًا بمجفف شفط لتوليد استهلاك الهواء ، والذي يحتاج إلى تكبير بنسبة 30٪ ، يجب أن يكون لضاغط الهواء إزاحة لا تقل عن 12.5 متر مكعب / دقيقة.ارجع إلى معدل التدفق هذا لتحديد قوة ضاغط الهواء المقابلة البالغة 75 كيلو وات.

بعد حساب تدفق ضاغط الهواء ، يمكن الحصول على ضغط الغاز في خط الأنابيب الكلي (على سبيل المثال ، يصل ضغط الهواء المضغوط إلى 0.8 ميجا باسكال ، وضغط النيتروجين يصل إلى 0.7 ميجا باسكال)