加压给氧氧流量是多少,*氧浓度、氧流量是多少( 三 )


使用液氮时用户必须配备液氮贮罐与流量相应气化器及与压力相应调压阀等液氮纯度高质量稳定供应般有保证使用方便
3.3 现场制氮
现场制氮指氮气用户自购制氮设备制氮目前国内外工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮
3.3.1 深冷空分制氮
种传统空分技术已有九十余年历史特点产气量大产品氮纯度高无须再纯化便直接应用于磁性材料工艺流程复杂占地面积大基建费用高需专门维修力量操作人员较多产气慢(18~24h)适宜于大规模工业制氮氮气成本0.7元/m3左右
3.3.2 变压吸附制氮与氮气纯化装置相组合
变压吸附(Pressure Swing Adsorption简称PSA)气体分离技术非低温气体分离技术重要分支人们长期来努力寻找比深冷法更简单空分方法结七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛PSA空分制氮工业化铺平了道路三十年来该技术发展快技术日趋成熟小型制氮领域已成深冷空分强有力竞争对手
变压吸附制氮空气原料用碳分子筛作吸附剂利用碳分子筛对空气氧和氮选择吸附特性运用变压吸附原理(加压吸附减压解吸并使分子筛再生)而常温使氧和氮分离制取氮气
变压吸附制氮与深冷空分制氮相比具有显著特点:吸附分离常温下进行工艺简单设备紧凑占地面积小开停方便启动迅速产气快(般30min左右)能耗小运行成本低自动化程度高操作维护方便撬装方便无须专门基础产品氮纯度定范围内调节产氮量≤2000Nm3/h目前止除美国空气用品公司用PSA制氮技术无须级纯化能工业化生产纯度≥99.999%高纯氮外(进口价格高)国内外同行目前般用PSA制氮技术只能制取氮气纯度99.9%普氮(即O2≤0.1%)别企业制取99.99%纯氮(O2≤0.01%)纯度更高从PSA制氮技术上能制作成本太高用户也难接受所用非低温制氮技术制取高纯氮还必须加级纯化装置氮气纯化方法(工业规模)目前有三种:
(1)加氢除氧法催化剂作用下普氮残余氧和加入氢发生化学反应生成水其反应式:2H2+O2=2H2O再通过级干燥除去水份而获得下列主要成份高纯氮:N2≥99.999 %O2≤5×10-6H2≤1500×10-6H2O≤10.7×10-6制氮成本0.5元/m3左右
(2)加氢除氧、除氢法此法分三级第级加氢除氧第二级除氢第三级除水获得下列组成高纯氮:N2≥99.999%O2≤5×10-6H2≤5×10-6H2O≤10.7×10-6制氮成本0.6元/m3左右
(3)碳脱氧法碳载型催化剂作用下(定温度下)普氮之残氧和催化剂本身提供碳发生反应生成CO2反应式:C+O2=CO2再经过级除CO2和H2O获得下列组成高纯氮气:N2≥99.999%O2≤5×10-6CO2≤5×10-6H2O≤10.7×10-6制氮成本0.6元/m3左右
上述三种氮气纯化方法方法(1)因成品氮H2量过高满足了磁性材料要求故采用;方法(2)成品氮纯度符合磁性材料用户要求需氢源而且氢气运输、贮存、使用都存安全因素;方法(3)成品氮质量完全满足磁性材料用气要求工艺使用H2无加氢法带来问题氮无H2且成品氮质量受普氮波动影响故和其氮气纯法相比氮气质量更加稳定适合磁性材料行业种氮气纯化方法
3.3.3 膜分离空分制氮与氮纯化装置相组合
膜分离空分制氮也非低温制氮技术新分支80年代国外迅速发展起来种新制氮方法国内推广应用还近几年事
膜分离制氮空气原料定压力下利用氧和氮空纤维膜同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气与上述两种制氮方法相比具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更简便、产气更快(3min内)、增容更方便等特点空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严膜易老化而失效难修复需要换新膜膜分离制氮比较适合氮气纯度要求≤98%左右小型用户此时具有佳功能价格比;当要求氮气纯度高于98%时与同规格变压吸附制氮装置相比价格要高出30%左右故由膜分离制氮和氮纯化装置相组合制取高纯氮时普氮纯度般98%因而会增加纯化装置制作成本和运行成本