Tipo de geração de nitrogênio do ar e seleção e configuração do compressor

O ar é composto de 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de gases raros e impurezas.O nitrogênio tem sido amplamente utilizado no armazenamento de alimentos, tratamento térmico de metais, indústria petroquímica, indústria de vidro e muitos outros campos.Este artigo enfoca o conhecimento de como separar o nitrogênio do ar e a seleção de geradores de nitrogênio PSA.

As propriedades químicas do nitrogênio

O nitrogênio, cuja fórmula química é N2, é um gás incolor e inodoro em condições normais.Geralmente, o nitrogênio é menos denso que o ar.O nitrogênio representa 78,08% (fração em volume) da atmosfera total e é um dos principais componentes do ar.Sob pressão atmosférica padrão, quando o nitrogênio é resfriado a -195,8°C, torna-se um líquido incolor;quando é resfriado a -209,8°C, o nitrogênio líquido torna-se um sólido semelhante à neve.O nitrogênio é quimicamente inativo e é difícil reagir com outras substâncias à temperatura ambiente, mas pode mudar quimicamente com certas substâncias sob altas temperaturas e condições de alta energia para produzir novas substâncias úteis para os seres humanos.

Equipamento de produção de nitrogênio

Nas atividades de produção industrial, usando as propriedades químicas do nitrogênio, o nitrogênio é amplamente utilizado em todas as esferas da vida.Por exemplo: indústria de chips eletrônicos, corte a laser, preservação de alimentos, armazenamento de grãos, indústria química, petroquímica, bateria de lítio, semicondutores, remédios e assim por diante.Diante das necessidades de diversas indústrias, o equipamento para produção de nitrogênio é a chave.Existem três tipos principais de equipamentos para produção de nitrogênio no mercado:

1. Produção de nitrogênio criogênico: utiliza principalmente os diferentes pontos de ebulição de diferentes gases para obter nitrogênio líquido por fracionamento a baixa temperatura.

2. Separação de membrana e produção de nitrogênio: semelhante aos filtros, o uso de moléculas de oxigênio e nitrogênio para penetrar na membrana para atingir uma certa concentração de nitrogênio, a concentração geral de nitrogênio não é superior a 99%, a faixa de aplicação é relativamente pequena.

3. Produção de nitrogênio por adsorção por oscilação de pressão PSA: A tecnologia de separação de gás PSA é uma tecnologia de separação de gás não criogênica.Ele usa ar comprimido como matéria-prima e peneira molecular de carbono como meio.Usando diferentes tamanhos de moléculas de oxigênio e nitrogênio, as moléculas de oxigênio podem entrar nos microporos na superfície da peneira molecular e serem adsorvidas.As moléculas não podem entrar, mas passam pelo espaço entre as peneiras moleculares empilhadas e, em seguida, as moléculas de oxigênio adsorvidas na superfície da peneira molecular são dessorvidas por rápido esvaziamento e descompressão e descarregadas na atmosfera.Com uma certa mudança de ciclo de programa, a pureza do nitrogênio pode ser produzida com uma pureza de 95-99,999%.

Vendo o esquema de configuração acima, a maior dúvida de todos é como escolher um compressor de ar?O compressor de ar é selecionado de acordo com a pureza, vazão e pressão do nitrogênio.A taxa de fluxo de pureza do nitrogênio determina que tipo de peneira molecular de carbono escolhemos.Diferentes peneiras moleculares de carbono correspondem a diferentes proporções ar-nitrogênio.

Por exemplo: 120Nm3/H-99,99% cálculo do consumo de ar do gerador de nitrogênio 120/60*4,9=8,8m3/min (60 é 60min, 4,9 é a taxa de nitrogênio do ar, 9,6m3/min é o consumo em tempo real, de acordo com o consumo do secador A seleção do compressor de ar deve ser ampliada em 10%-30%)

Se a parte do secador for equipada com um secador de sucção para gerar o consumo de ar, que precisa ser ampliado em 30%, o compressor de ar deverá ter um deslocamento de no mínimo 12,5m3/min.Consulte esta taxa de fluxo para selecionar a potência correspondente do compressor de ar de 75kW.

Depois que o fluxo do compressor de ar é calculado, a pressão do gás na tubulação geral pode ser obtida (por exemplo, a pressão do ar comprimido é de até 0,8 MPa e a pressão do nitrogênio é de até 0,7 MPa)