如何選擇制氮機

如何選擇PSA制氮機
面對各種氮氣供應(yīng)方式和技術(shù)，為特定應(yīng)用選擇最適合的方式，似乎并不容易。但是，要從PSA現(xiàn)場制氣、滲透薄膜系統(tǒng)、低溫精餾和液態(tài)氣體輸送方法中進行選擇時，需要考慮的兩個最重要因素是氮氣純度和流量要求。必須根據(jù)應(yīng)用的安全性和產(chǎn)品質(zhì)量要求來確定所需的氮氣純度，以及工廠日常運作所需的氮氣流量。這兩個因素可以幫助確定較好的氮氣供應(yīng)系統(tǒng)。

氮氣純度和流速要求可影響制氮成本。高純度氮氣的價格更高，但是更高的產(chǎn)量一般可以降低氮氣的單位成本。為了降低成本，氮氣純度應(yīng)不高于應(yīng)用要求。

氮氣純度
氮氣可以為化學(xué)品生產(chǎn)工藝提供安全和品質(zhì)保障。由于氮氣是一種惰性氣體，因此可用于保護敏感材料及防止起火和爆炸。如何確定合適的氮氣純度并不容易。但是，如果對純度要求不高，相應(yīng)的成本也更低。

PSA變壓吸附技術(shù)可以生產(chǎn)不同純度的氮氣。純度越低，氮氣的單位成本就越低。例如，使用99.5%純度的氮氣對某些植物油進行保護和/或鼓泡，即可保持其品質(zhì)。使用PSA工藝就可以輕松地生產(chǎn)這種純度的氮氣。

氮氣需求模式
生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)化對于實現(xiàn)PSA系統(tǒng)的經(jīng)濟效益較大具有至關(guān)重要的意義。因此，必須深入了解利用率(即每月運行時間)和氮氣氣流模式。如果瞬時流量變化很大，則確定氣流模式就更為重要。

對于新流程來說，要準(zhǔn)確地預(yù)估氮氣使用模式可能比較困難。新的流程通常會使用液氮啟動，在運行時，使用安裝在主氮氣供氣管道上的流量計長時間地(例如2-4周)記錄氮氣流量，而記錄的數(shù)據(jù)則可以準(zhǔn)確地反應(yīng)氮氣氣流模式。化工廠的氮氣氣流模式一般有三種：穩(wěn)定、周期性或不穩(wěn)定。

PSA制氮系統(tǒng)十分適合穩(wěn)定氣流模式。在這種模式下，使用量(時間的函數(shù))實質(zhì)上是一個常數(shù)。PSA設(shè)備的大小很容易與測得或估計的用量保持一致。此外，設(shè)備將會持續(xù)在最大生產(chǎn)能力水平或在接近最大生產(chǎn)能力水平的下運行，從而實現(xiàn)較為經(jīng)濟的氮氣生產(chǎn)。

PSA系統(tǒng)并不十分適合帶有波峰和波谷的周期性氣流模式。滿足此氣流模式需求的現(xiàn)場制氮設(shè)備(特別是根據(jù)峰值流量大小設(shè)計的)會在相當(dāng)長的時間內(nèi)減產(chǎn)運行，甚至空轉(zhuǎn)。這將導(dǎo)致運行效率低下和生產(chǎn)成本上升。

但是，如果需求低谷持續(xù)時間較短，那么使用PSA與大容量氣體緩沖罐相結(jié)合的方法即可以滿足需求。
不穩(wěn)定氣流模式是化工廠常見的應(yīng)用模式。此氣流模式在大多數(shù)時間內(nèi)具有穩(wěn)定的流量，偶爾會出現(xiàn)短時的不規(guī)則流量。此時，PSA設(shè)備的大小設(shè)計為滿足大多數(shù)情況下氮氣需求即可，另外，在高峰需求時間段使用液氮補充供給。在這種需求模式下，恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計可以實現(xiàn)90%或更高的PSA生產(chǎn)利用率。

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