Tipo de generación de nitrógeno en el aire y selección y configuración del compresor

El aire está compuesto por un 78 % de nitrógeno, un 21 % de oxígeno y un 1 % de gases raros e impurezas.El nitrógeno se ha utilizado ampliamente en el almacenamiento de alimentos, el tratamiento térmico de metales, la industria petroquímica, la industria del vidrio y muchos otros campos.Este artículo se centra en el conocimiento de cómo separar el nitrógeno del aire y la selección de Generadores de nitrógeno PSA.

Las propiedades químicas del nitrógeno.

El nitrógeno, cuya fórmula química es N2, es un gas incoloro e inodoro en condiciones normales.Generalmente, el nitrógeno es menos denso que el aire.El nitrógeno representa el 78,08% (fracción de volumen) de la atmósfera total y es uno de los principales componentes del aire.Bajo presión atmosférica estándar, cuando el nitrógeno se enfría a -195,8°C, se convierte en un líquido incoloro;cuando se enfría a -209.8°C, el nitrógeno líquido se convierte en un sólido similar a la nieve.El nitrógeno es químicamente inactivo y es difícil reaccionar con otras sustancias a temperatura ambiente, pero puede cambiar químicamente con ciertas sustancias en condiciones de alta temperatura y alta energía para producir nuevas sustancias útiles para los humanos.

Equipos de producción de nitrógeno

En las actividades de producción industrial, utilizando las propiedades químicas del nitrógeno, el nitrógeno se usa ampliamente en todos los ámbitos de la vida.Por ejemplo: industria de chips electrónicos, corte por láser, conservación de alimentos, almacenamiento de granos, industria química, petroquímica, batería de litio, semiconductores, medicina, etc.Frente a las necesidades de diversas industrias, los equipos para la producción de nitrógeno son la clave.Existen tres tipos principales de equipos para producir nitrógeno en el mercado:

1. Producción de nitrógeno criogénico: Utiliza principalmente los diferentes puntos de ebullición de diferentes gases para obtener nitrógeno líquido mediante fraccionamiento a baja temperatura.

2. Separación de membrana y producción de nitrógeno: similar a los filtros, el uso de moléculas de oxígeno y nitrógeno para penetrar la membrana para lograr una cierta concentración de nitrógeno, la concentración general de nitrógeno no supera el 99%, el rango de aplicación es relativamente pequeño.

3. Producción de nitrógeno por adsorción por oscilación de presión de PSA: la tecnología de separación de gas PSA es una tecnología de separación de gas no criogénica.Utiliza aire comprimido como materia prima y tamiz molecular de carbono como medio.Usando diferentes tamaños de moléculas de oxígeno y nitrógeno, las moléculas de oxígeno pueden ingresar a los microporos en la superficie del tamiz molecular y ser adsorbidas.Las moléculas no pueden entrar sino pasar a través del espacio entre los tamices moleculares apilados, y luego las moléculas de oxígeno adsorbidas en la superficie del tamiz molecular se desorben mediante un rápido vaciado y descompresión, y se descargan a la atmósfera.Con un cierto cambio de ciclo de programa, la pureza del nitrógeno se puede producir a una pureza de 95-99,999%.

Al ver el diagrama de configuración anterior, la mayor duda de todos es ¿cómo elegir un compresor de aire?El compresor de aire se selecciona según la pureza, el caudal y la presión del nitrógeno.El caudal de pureza del nitrógeno determina qué tipo de tamiz molecular de carbono elegiremos.Diferentes tamices moleculares de carbono corresponden a diferentes proporciones aire-nitrógeno.

Por ejemplo: 120Nm3/H-99.99% cálculo del consumo de aire del generador de nitrógeno 120/60*4.9=8.8m3/min (60 es 60min, 4.9 es la proporción de nitrógeno del aire, 9.6m3/min es el consumo en tiempo real, según el consumo de secador La selección de compresor de aire debe ampliarse en un 10% -30%)

Si la parte del secador está equipada con un secador de succión para generar el consumo de aire, que debe aumentarse en un 30 %, el compresor de aire debe tener un desplazamiento de al menos 12,5 m3/min.Consulte este caudal para seleccionar la potencia del compresor de aire correspondiente de 75kW.

Después de calcular el flujo del compresor de aire, se puede obtener la presión del gas en la tubería general (por ejemplo, la presión del aire comprimido es de hasta 0,8 MPa y la presión del nitrógeno es de hasta 0,7 MPa)