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深冷分離制氮和PSA 變壓吸附制氮及膜分離制氮工藝性能比較

編輯:杭州盛博凈化設備有限公司時間:2020-06-12

(1)PSA變壓吸附和膜分離制氮的工藝流程簡單,設備數量少,操作簡單,可隨時停機,并可長時間停機。(深冷制氮工藝不僅復雜,而且需要在深冷、低溫條件下操作。設備投入正常運行前,有一個預冷啟動過程,啟動時間一般不少于從膨脹機啟動到氮氣純度達到要求的12h。設備檢修前,必須有一段加熱解凍時間,一般為24小時。因此,不宜頻繁啟停氮肥生產。與PSA-PSA相比,膜分離制氮不僅設備結構簡單,而且操作維護簡單,制氣時間短。

(2)深冷分離制氮可同時獲得氣氮和液氮,適宜需要液氮的工藝流程。液氮也可貯存于液氮儲槽作為備用,當出現氮氣需求短時驟增或制氮設備小修時,可將貯槽內的液氮汽化后送入氮氣管網以滿足工藝裝置對氮氣的連續性需求。PSA變壓吸附和膜分離制氮變壓吸附制氮只能生產氮氣,無備用手段,單套設備難以確保工藝裝置連續長周期運行。

(3)當氮氣純度體積分數≤97%時,PSA變壓吸附和膜分離制氮工藝的氮氣提取率基本相當;當氮氣純度體積分數>99%時,采用深冷分離制氮工藝氮提取較好,PSA變壓吸附次之,膜分離制氮工藝氮提取率急劇降低。同時,制取相同壓力的氮氣,深冷分離制氮空氣壓縮機出口空氣壓力與PSA變壓吸附制氮相當,而膜分離制氮壓力要求空氣壓力較高。3種制氮工藝主要能耗在空氣壓縮機,故當制取氮氣純度較高時,膜分離制氮所需空氣壓縮機規模大,功率高,總能耗較好,PSA變壓吸附制氮次之,深冷分離制氮能耗相對較低。

(4)PSA變壓吸附制氮的氮氣分離吸附-解吸-吸附過程存在壓力波動,氮氣壓力不穩;而深冷分離和膜分離制氮的氮氣分離過程為連續進行,產品氮氣壓力較為穩定。因此PSA制氮必需在PSA吸附塔氮氣出口增加氮氣緩沖罐,以緩沖氮氣,調蓄氣體壓力,從而確保氮氣產品壓力的穩定性。

(5)深冷分離制氮設備多,流程長,占地大,投資較高。膜分離制氮與PSA變壓吸附制氮相比,所需空氣量大,壓比高,壓縮機規模大,對應的空氣凈化組件(過濾器、干燥機、除油器等)比PSA變壓吸附大,投資高,且制氮核心部件的膜組件的成本也高于PSA吸附塔。因此,PSA變壓吸附制氮投資小。


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