工业制氮
制氮机的用途
制氮机的用途制氮机是一种利用空气分离技术制取高纯度氮气的设备。
它将空气中的氧气和氮气分离出来,获得高纯度的氮气,可以被广泛应用于多个领域和行业。
工业在工业领域,氮气是一种重要的工业气体。
制氮机可以制造出高纯度、干燥和无油的氮气,这种气体可以被用于各种工业过程。
例如,在金属冶炼和加工领域,氮气可以被用作惰性气体,它可以保护金属材料,防止氧化反应的发生。
在食品加工和包装领域,氮气可以被用作保鲜剂。
制氮机可以保证从氮气中除去所含氧气和水分,从而确保氮气不会促进食品变质。
医疗在医疗领域,氮气可以被用作麻醉剂和进行医疗治疗。
例如,一些医疗设施需要使用高纯度的氮气,如医院的麻醉管道系统、病房氧气设备以及医疗设备中的气体稳定系统。
氮气的低温性质也使其成为冷冻试验、储存和输送的最佳气体之一。
此外,氮气的无毒性和无味性使它成为一种非常安全和可靠的气体,因此在手术室,紧急和救援场景中使用氮气是非常常见的。
能源行业制氮机在能源行业也有广泛用途。
煤炭、石油和天然气等化石燃料都需要向高压气体中注入氮气来提高系统的效率。
氮气可以被用于压电材料制造、太阳能电池的生产、以及半导体研发中的氮化二氮化硅生产。
在石油和天然气勘探和开采工作中,氮气可以被用于增加井压,从而防止井塌陷,同时还可以强化水驱注入系统,提高油藏开发利用率。
其优异的干燥性能,使得氮气可以被用于选煤工业以及生产和输送管道中的防腐保护。
城市规划在城市规划领域,氮气也具有重要作用。
例如,氮气可以被用于城市公园和绿地中的废水处理,氮气的作用可以使污水的处理和净化工作更加快速、高效和环保。
同时,氮气也被用于城市石化厂、化工厂和造纸厂的净化系统中,在净化废气中起到重要的作用。
总结制氮机的用途非常广泛,可以被应用在工业、医疗、能源、城市规划等多个领域和行业。
高纯度的氮气为其他气体或气溶胶制备提供了必要的条件,从而创造了广泛的应用前景。
随着制氮机技术的不断发展,未来还将会有更多的用途被挖掘出来,这将为相应的领域和行业带来更多的机遇和挑战。
工业规模制备氮气
w 工业规模制备氮气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。
利用各空气的沸点不同使用液态空气分离法,将氧气和氮气分离。
将装氮气的瓶子漆成黑色,装氧气的漆成蓝色。
深冷空气分离技术深度冷冻法分离空气是将空气液化后,再利用氧、氮的沸点不同将它们分离。
即,造成气、液浓度的差异这一性质,来分离空气的一种方法。
因此必须了解气、混合物的一些基本特征:气-液相平衡时浓度间的关系:液态空气蒸发和冷凝的过程及精馏塔的精馏过程。
1. 空气的汽-液相的平衡,物质的聚集状态有气态、液态、固态。
每种聚集态内部,具有相同的物理性质和化学性质并完全均匀的部分,称为相。
空气在塔内的分离,一般情况下,物料精馏是在汽、液两相进行的。
空气中氧和氮占到99.04%,因此,可近似地把空气当作氧和氮的二元混合物。
当二元混合物为液态时,叫二元溶液。
氧、氮可以任意比例混合,构成不同浓度的气体混合物及溶液。
把氧、氮溶液置于一封闭容器中,在溶液上方也和纯物质一样会产生蒸汽,该蒸汽是由氧、氮蒸汽组成的气态的相混合物。
对于氧氮二元溶液,当达到汽液平衡时,它的饱和温度不但和压力有关,而且和氧、氮的浓度有关。
当压力为1at时,含氮为0%,2%,10%的溶液的沸点列于表1-5。
从表可知,随着溶液中低沸点组分(氮)的增加,溶液的组和温度降低,这是氧-氮二元溶液的一个重要特性。
空气中含氩0.93%,其沸点又介于氧、氮之间。
在空气分离的过程中,氩对精馏的影响较大,特别是在制取高纯氧、氮产品时,必须考虑氩的影响。
一般在较精确的计算中,又将空气看作氧-氩-氮三元混合物,其浓度为氧20.95%,氩0.93%,氮78.09%(按容积)。
三元系的汽液平衡关系,可根据实验数据表示在相平衡图上。
确定三元系的汽液平衡状态时,必须给定三个独立参数,除给定温度、压力外,需再细定一个组分浓度(气相或液相)平衡状态才能确定。
2. 压力-浓度图和温度-浓度图在工业生产中,气液平衡一般在某一不变条件下进行的。
制氮工技术操作规程
制氮工技术操作规程1. 引言制氮工是一项重要的工艺,广泛应用于化工、医药、食品等行业。
为了确保制氮工的安全和高效进行,制氮工技术操作规程便应运而生。
本文档旨在指导操作人员正确、标准地进行制氮工作,确保制氮工的正常运行和产品的质量。
2. 制氮工操作原理制氮工通过空气中的分子筛吸附,去除其中的氧气和水分,从而得到纯度较高的氮气。
其操作原理主要包括以下几个步骤:•空气过滤和干燥:通过过滤器和干燥机,去除空气中的烟尘和水分。
•吸附和脱附:在分子筛上进行吸附,将其中的氧气和水分截留下来。
•氮气输出:从分子筛中释放出高纯度的氮气。
3. 制氮工技术操作流程制氮工的技术操作流程主要包括以下几个步骤:3.1. 检查设备在进行制氮工作之前,操作人员需要先检查设备的运行状态是否正常。
包括检查设备的电源、压力、温度等。
如果设备存在故障或异常,应及时进行维修或更换。
3.2. 开启制氮工设备操作人员需要按照制氮工设备的操作说明,正确启动设备。
包括打开电源、空气过滤器和干燥机,保证设备能正常运行。
3.3. 调整设备参数在开启制氮工设备后,操作人员需根据工艺要求,调整设备的相关参数,包括空气流量、压力和温度等。
确保设备能够按照要求进行制氮操作。
3.4. 开始吸附和脱附根据制氮工设备的操作说明,操作人员需按照程序,将空气引入分子筛进行吸附和脱附操作。
确保吸附和脱附过程能够顺利进行。
3.5. 氮气输出在吸附和脱附操作完成后,操作人员需将纯度较高的氮气输出到工艺需要的地方。
要确保输出管道通畅,无泄漏情况。
3.6. 停止制氮工设备制氮工作结束后,操作人员需要按照制氮工设备的操作说明,正确停止设备的运行。
包括关闭电源、空气过滤器和干燥机等。
4. 安全注意事项在进行制氮工作时,操作人员需严格遵守以下安全注意事项,确保操作的安全性:•操作人员需穿戴符合要求的个人防护装备,包括防护眼镜、手套和防护服等。
•在操作过程中,严禁将手指或其他物体插入设备内部,以免造成人身伤害。
制氮工艺技术
制氮工艺技术制氮工艺技术是一种通过化学方法将空气中的氮气分离出来的工艺。
在制氮工艺技术中,常用的方法有压力摩擦和压力摩擦吸附两种。
压力摩擦是一种通过增加压力和温度来加速气体分子运动,从而实现分离的方法。
制氮时,通过机械压缩增加气体压力,使氮气与其他气体分子发生碰撞并产生摩擦。
由于氮气分子具有较高的自由路径,所以在碰撞过程中可以相对容易地和其他分子分离。
随着压力的不断增加,氮气分子与其他分子的摩擦力也会增加,从而使氮气与其他分子分离得更彻底。
压力摩擦吸附是一种利用吸附剂吸附不同气体分子的性质差异来实现分离的方法。
制氮时,将空气通入装有吸附剂的吸附器中,根据吸附剂对不同气体分子的吸附能力不同,使氮气分子被吸附剂吸附,而其他气体分子则被排除。
经过一定时间后,吸附器中的吸附剂会饱和,此时需要将吸附剂加热,使其释放吸附的氮气,从而得到纯净的氮气。
制氮工艺技术在许多工业领域中都得到了广泛应用。
以制氮技术为基础的氮气生成装置可以用于生产电子器件、化工品、金属产品等行业。
在电子器件生产过程中,氮气可以用来保护电路元件、防止氧化和腐蚀;在化工品生产过程中,氮气可以用于控制反应温度和防止氧化作用;在金属产品生产过程中,氮气可以用来保护金属表面,防止氧化和形成表面缺陷。
此外,制氮工艺技术还可以用于食品加工、医药制造和激光切割等领域。
制氮工艺技术的发展,不仅提高了氮气的纯度和产量,也降低了制氮过程的能耗和成本。
新型的制氮设备采用先进的分离膜、纤维滤料和吸附剂等材料,具有更高的分离效率和更长的使用寿命。
此外,由于制氮技术的广泛应用,工艺参数的优化和控制也变得更加精确,从而增加了制氮工艺的可操作性和稳定性。
制氮工艺技术的发展,不仅满足了产业生产对氮气的需求,也对环境保护起到了积极的促进作用。
制氮过程中产生的废气可以进行处理和回收利用,减少了对环境的污染。
而且,制氮过程中所需的能量和资源也得到了更好的利用和节约。
总之,制氮工艺技术的发展为各个行业提供了高纯度、大量的氮气供应。
氮气制取方法
氮气制取方法氮气制方法一:深冷空分制氮气深冷空分制氮是一种传统的制氮(氮气)方法,已有近九十年的历史。
它是以空气为原料,经过压缩、净化,再利用热交换使空气液化成为液空。
液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下,前者的沸点为-183°C,后者的为-196°C),通过液空的精馅,使它们分离来获得氮气。
深冷空分制氮设备复杂、占地而积大,基建费用较高,设备一次性投资较多,运行成本较髙,产气慢(12〜24h),安装要求高、周期较长。
综合设备、安装及基建诸因素,3500Nm3/h以下的设备,相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20%〜50%。
深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮气,而中、小规模制氮气就显得不经济。
氮气制方法二:膜空分制氮膜空分制氮是八十年代国外迅速发展的又一种新型制氮技术,在国内推广应用是最近三四年的事。
膜空分制氮的基本原理是以空气为原料,在一立压力条件下,利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。
和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(W3分钟)、增容方便等优点,它特别适宜于氮气纯度W98%的中、小型氮气用户,有最佳功能价格比。
而氮气纯度在98%以上时,它与相同规格的PSA制氮机相比价格要髙出15%以上。
由上可知,MnZn铁氧体生产企业,采用什么供气方式和何种供气技术,必须根拯企业情况进行技术经济论证,选择最佳供气方案。
氮气制方法三:分子筛空分制氮气分子筛空分制氮气是以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA(PressureSwingAdsorption)制氮气。
此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。
与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15〜30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范用内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3 /h以下制氮设备中颇具竞争力,越来越得到中、小型氮气用户的欢迎,PSA制氮气已成为中、小型氮气用户的首选方法。
化工行业制氮机设备工艺原理
化工行业制氮机设备工艺原理随着现代化工生产的不断发展,制氮技术在很多领域中得到了广泛的应用,其主要用途是用于各种工业过程中的气体保护和气体驱动。
通过使用制氮机,我们可以从空气中分离出氮气,从而节省成本和提高生产效率。
在本文中,我们将讲述化工行业制氮机设备工艺原理,帮助读者更好地了解制氮机的工作原理和应用场景。
制氮机的分类制氮机的分类可以根据其原理和使用场景进行分类。
按照原理分类,可以分为分子筛吸附法制氮机和膜分离制氮机两种类型。
按照使用场景进行分类,可以分为空分制氮机和压缩空气制氮机两种类型。
分子筛吸附法制氮机分子筛吸附法制氮机是一种可以通过吸附分子筛中的氧气来提纯空气的装置。
分子筛通过其孔径大小和起始湿度对氧分子和氮分子进行区分,实现将空气中的氮气分离出来。
分子筛吸附法可以分为两种基本类型:变压吸附法和变温吸附法。
在变压吸附法中,氢气通常用作脱附气。
在变温吸附法中,通常使用空气做为脱附气。
分子筛吸附法制氮机也可分为压力摆动型制氮机和脉动吸附型制氮机两种。
膜分离制氮机膜分离制氮机是一种可以通过物理隔离的方式来制备氮气的装置。
膜分离制氮机采用聚合物材料的半透膜分离气体,氮气透过膜而氧气被阻截,从而实现将空气中的氮气分离出来。
空分制氮机空分制氮机是使用分子筛等组件来直接从空气中分离氮气的装置。
空分制氮机和分子筛吸附法制氮机的原理很相似,都是将分子筛孔径设置成让氮分子透过而氧分子留下,实现将空气中的氮气分离出来。
压缩空气制氮机压缩空气制氮机是通过空气压缩和冷凝的方式实现将空气中的氮气分离出来的装置。
在这种制氮机中,空气被压缩和冷凝,使其中的水分和其他杂质物质凝结和沉淀,从而分离出氮气。
制氮机的工艺流程和原理制氮机的工艺流程通常包括气体压缩、冷却、部分排出、干燥、吸附和脱附等步骤。
下面,我们将逐步介绍这些步骤的工艺原理。
气体压缩气体压缩是制氮机的第一步,其主要目的是将空气压缩到制氮机的运行要求范围内,使空气能够进一步被处理。
制氮机的主要用途
制氮机的主要用途制氮机是一种能够从空气中分离出氮气的设备。
它主要应用于工业领域和对空气的采样、分析等场合。
本文将详细介绍制氮机的主要用途。
工业领域制氮机最广泛的应用领域是工业领域。
氮气在工业生产中有着广泛的应用,例如:制造氮化硅氮化硅广泛应用于半导体产业、磁记录介质、涂层、高温陶瓷、切削工具等领域。
氮化硅的制造过程需要用到高纯度的氮气,因此制氮机在这个过程中扮演着重要的角色。
高温处理在许多工业生产过程中需要用到高温处理,例如烧结、热处理、焊接等。
高温处理需要保护物品免受氧化作用的影响,因此需要使用氮气作为惰性气体来维持反应环境。
金属淬火金属淬火需要用到惰性气体,以控制金属的硬度和变形性。
氮气是常用的淬火气体之一,通常在高温下使用。
食品加工食品加工也是制氮机的常见应用领域,例如发酵食品、糕点、咖啡等。
制造这些食品需要降低氧气含量,因此需要使用氮气来替代。
空气采样与分析氮气是空气中的重要成分之一,因此制氮机在采集和分析空气中的氮气含量时发挥着重要作用。
在氧气分析、光谱分析、火焰光谱等实验中,制氮机可以提供高纯度的氮气,确保实验结果的准确性。
医疗领域制氮机在医疗领域也有着广泛的应用。
例如在麻醉、心血管手术、呼吸治疗等医疗过程中,需要使用氧气和氮气的混合物。
此时,制氮机可以提供高纯度的氮气,确保患者的安全和治疗效果。
总结制氮机在工业领域、空气采样与分析、医疗领域中都有着重要的应用。
随着各行各业的发展,制氮机的应用领域将会更加广泛,从而促进各个领域的技术革新和发展。
工业氮气制作工艺流程
工业氮气制作工艺流程英文回答:Industrial nitrogen production involves several steps in order to obtain high-purity nitrogen gas. The most commonly used method is the cryogenic distillation of air. Here is a step-by-step description of the process:1. Air Compression: The first step is to compress atmospheric air using a compressor. This increases the pressure and temperature of the air.2. Air Purification: The compressed air is then passed through a purification system to remove impurities such as moisture, oil, and carbon dioxide. This ensures that the nitrogen produced is of high purity.3. Cooling: The purified air is cooled to a very low temperature using a heat exchanger. This causes the air to condense, separating it into its different components.4. Fractional Distillation: The cooled air is then fed into a distillation column. Inside the column, the air is separated into its different components based on their boiling points. Nitrogen, which has a lower boiling point than oxygen, is collected as a gas at the top of the column.5. Nitrogen Collection: The collected nitrogen gas is then further purified to remove any remaining traces of impurities. This is usually done using adsorption or membrane separation techniques.6. Storage and Distribution: The purified nitrogen gasis stored in tanks or cylinders for later use. It can be distributed through pipelines or transported in cylindersto various industrial applications.中文回答:工业氮气制作涉及多个步骤,以获取高纯度的氮气。
工业氮气制作工艺流程
工业氮气制作工艺流程Producing industrial nitrogen gas involves a multi-step process that begins with sourcing compressed air. Nitrogen gas can be extracted from the air through a process known as fractional distillation. This method takes advantage of the differences in boiling points of nitrogen and oxygen to separate the two gases.随着科技的不断进步,工业氮气的生产工艺流程变得越来越复杂和精密。
在这个流程中,首先需要准备压缩空气,这是提取氮气的起点。
随后,通过分馏法将氮气从空气中提取出来,这种方法利用了氮氧两种气体的沸点差异来实现分离。
Once the compressed air is available, it is cooled to a very low temperature in a heat exchanger. The cold air enters a distillation column and is gradually warmed up, causing the gases to separate based on their boiling points. Nitrogen, having a lower boiling point than oxygen, is collected at the top of the column while the oxygen remains at the bottom.在准备好压缩空气后,通过热交换器将空气冷却到非常低的温度。
制氮机工作原理以及流程图
制氮机工作原理以及流程图
氮气是一种干燥的惰性气体,在许多工业中得到应用。
对于使用液氮或者瓶装氮气这种传统供应氮气方式而言,使用者会承担一些潜在的费用,包括租金、填装费、运输附件费、订单处理费以及环保费等。
制氮机是以清洁干燥的压缩空气为原料,制造出持续供气的高纯度氮气(95%~99.999%)。
制氮机工作流程
1、洁净的压缩空气从制氮机入口进入制氮机,由进气阀导入左侧或者右侧一排吸附系统
2、通过进气阀,压缩空气进入一侧分气缸盖中
3、压缩空气穿过碳分子筛时,氧气和其他微量气体优先被吸附,氮气则直接通过
4、氮气随后通过吸附筒内部的集成过滤层进入出口分气缸盖,然后从排气阀排出
5、氮气持续进入缓冲罐和缓冲罐过滤器,然后返回制氮机进行纯度检测,流量和纯度调节。
多晶硅空分制氮流程
多晶硅空分制氮流程
多晶硅空分制氮是一种利用多晶硅作为原料生产高纯度氮气的
方法。
该过程主要包括气体压缩、空分装置、气体分离和纯化等步骤。
多晶硅作为原料被加热至高温,使其转变为气态。
然后,气体通过气体压缩设备被压缩至一定压力,以便进一步处理。
气体进入空分装置进行分离。
空分装置通常包括分离塔和分离柱。
在分离塔中,气体被加入到分离剂中,通过吸附和解吸的作用,将氮气和其他杂质分离开来。
分离柱则用于进一步提纯氮气。
在气体分离完成后,氮气进入纯化过程。
纯化过程主要是通过吸附剂将残余的杂质吸附掉,以提高氮气的纯度。
常用的吸附剂包括活性炭和分子筛等。
经过纯化处理后的氮气被收集并储存起来。
这些高纯度氮气可以广泛应用于各个领域,包括化工、电子、医药等。
多晶硅空分制氮流程在工业生产中具有重要的意义。
它不仅可以满足各个行业对高纯度氮气的需求,还可以减少对传统氮气制备方法的依赖,降低生产成本。
同时,该流程还具有环保的优势,减少了对环境的污染。
多晶硅空分制氮是一种有效的制氮方法,通过对多晶硅的加工处理,可以获得高纯度的氮气。
这一流程在工业生产中具有广泛的应用前景,将为各个行业提供可靠的气体供应。
制氮机工艺流程
制氮机工艺流程制氮机是一种用于制取高纯度氮气的设备,广泛应用于各个行业。
下面将介绍一种常见的制氮机工艺流程。
首先,原料空气通过进气口进入制氮机。
进气口是负责引入空气的接口,并且通常配备有空气滤清器,以过滤掉空气中的杂质和尘埃。
接下来,经过管道输送的空气进入压缩机。
压缩机是制氮机中的核心设备,其作用是将空气压缩到一定的压力。
压缩后的空气流经冷却器,以降低温度,使得其中的水蒸气冷凝成液体水,并通过水分离器排除掉。
同时,压缩空气中的一部分油和微小颗粒物也会被分离出来。
在冷却后,压缩空气进入分子筛吸附器。
分子筛吸附器内填充有特定的吸附剂,通常是分子筛。
在这个过程中,吸附剂表面的微孔能够吸附空气中的氧气和水分子,分离出氮气。
因为吸附剂有一定的饱和时间,所以通常会安装两个吸附器,一个吸附,一个脱附。
当一个吸附器饱和时,系统自动切换到另一个吸附器上。
随着吸附的进行,纯净的氮气从吸附器中释放出来,并通过管道输送到下一个设备。
但由于吸附剂中的氧气和水分子不能完全吸附,所以仍有一小部分氧气和水分子混合在氮气中。
为了提高氮气纯度,通常需要进行进一步的脱氧脱湿处理。
在脱氧脱湿器中,氮气经过再次降温和净化处理。
在这个过程中,通过吸附剂的表面特性,持续吸附掉氮气中的氧气和水分子,使得氮气进一步提纯。
这样经过处理的氮气达到了所需的高纯度要求,并可以被用于各种工业用途。
制氮机工艺流程中还包括了一些辅助设备,例如冷却器、永久磁力频率转换机、脱氧脱湿剂和气体水凝器等。
这些设备的存在和合理的配合,进一步提高了制氮机的工艺效率和氮气纯度。
通过以上的制氮机工艺流程,从原料空气到纯度高的氮气的制取过程中,通过压缩、冷却和吸附等各个环节的处理,实现了氮气的分离和提纯。
制氮机作为一种高效、可靠的设备,为各个行业提供了稳定纯净的氮气供应,促进了工业生产的发展。
空分制氮流程
空分制氮流程
空分制氮是一种常见的氮气制备方法,其流程如下:
1.空气压缩:使用压缩机将常温常压下的大气空气压缩至一定压力,通常为5-
10MPa。
2.冷却净化:将压缩空气通过冷却器冷却净化,去除其中的水蒸气、油脂及其它
杂质。
3.压力缓解:通过气缸或减压阀将压缩、净化后的气体压力逐渐降低至常压,同
时使温度下降至-196℃左右。
4.分离精馏:将压力缓解后的气体进入分离装置,采用制冷剂对气体进行精馏、
分离,使其中的氧气和氮气分离开。
5.回收氮气:得到的氮气通过再加压,再净化,去除其中的水分、二氧化碳等杂
质,得到高纯度的氮气,适用于各种工业生产和实验室需要。
空分制氮的原理是利用了氧气与氮气在不同温度下的液化性质不同,分别得到纯度足够高的氮气和氧气。
该方法能够制备纯度高、稳定性好、用途广泛的氮气,已成为工业生产中必不可少的一种气体制备工艺。
制氮机原理及流程
制氮机原理及流程制氮机是一种专门用于产生纯氮气的设备。
其原理主要基于分子筛的物理吸附特性和空气分子的大小不同。
下面是制氮机的原理及流程的详细介绍:原理:制氮机的原理基于一种称为空分原理的物理吸附现象。
它利用分子筛这种具有特殊孔径大小的材料,可以选择性地吸附空气中的氧气和水分子,从而产生高纯度的氮气。
流程:制氮机的流程通常分为压缩、净化、分离和储存等几个步骤。
1.压缩:制氮机首先会将空气从环境中吸入,然后通过压缩机将其压缩至一定的压力。
通常,这个压力可以达到3至5倍大气压。
2.净化:经过压缩后的空气还会残留着尘埃、油污、异物等杂质。
为了保证后续步骤的正常运行,制氮机会用一套过滤器对压缩后的空气进行净化处理,将其中的杂质、水分、油污等进行去除,以确保空气的质量。
3.分离:经过净化的空气会进入分离桶,在这里通过空分装置进行分离。
分离桶内装有一些特殊的分子筛,这些分子筛可以根据分子的大小选择性地吸附氧气和水分子,从而分离出纯氮气。
分离过程通常分为两个步骤:-吸附:经过分子筛之后,氮气分子会被吸附在分子筛表面,而氧气和水分子则会在分子筛上直接通过。
-脱附:当吸附装置的吸附容量达到一定的值时,制氮机会对其进行脱附处理,将吸附在分子筛上的氮气分子释放出来,以供下一步使用。
4.储存:最后,产生的纯氮气会经过冷却和去湿等处理,然后被储存到氮气储罐中。
储罐通常通过一些特殊的保温措施来保持氮气的纯度和稳定性,以便在需要时能够提供高纯度的氮气供应。
总结:制氮机主要通过分子筛的物理吸附特性和空气分子的大小不同来实现氮气的制备。
其流程包括压缩、净化、分离和储存等几个步骤。
通过这些步骤,制氮机可以产生高纯度的氮气,并广泛应用于各种工业领域中,如化工、电子、食品、医药等。
工业制取氮气的方法
工业制取氮气的方法一、引言氮气是一种广泛应用于工业领域的气体,常用于气体保护、制冷、气体填充等方面。
本文将介绍工业制取氮气的常见方法。
二、常见的工业制取氮气的方法1. 空分法空分法是工业制取氮气最常用的方法之一。
该方法基于空气中氧气和氮气的分子质量不同,通过分离和纯化空气中的氮气来制取。
具体步骤如下:(1)压缩空气:将自然界中的空气经过压缩机进行压缩,使其达到一定的压力。
(2)冷却空气:将压缩空气通过冷却器进行冷却,使其温度降低。
(3)分离空气:将冷却后的空气通过分离器进行分离,利用分子筛或膜分离技术将其中的氧气和杂质分离出来,得到纯净的氮气。
2. 液氮蒸发法液氮蒸发法利用液态氮气的低沸点,将液态氮气放置在容器中,通过自然蒸发将氮气释放出来。
具体步骤如下:(1)制备液态氮气:将空气通过压缩机和冷凝器进行冷却压缩,使其变为液态氮气。
(2)蒸发氮气:将液态氮气装入容器中,放置在适当的环境条件下,使其自然蒸发释放氮气。
3. 膜分离法膜分离法是一种利用气体在膜上的渗透性差异来分离气体的方法。
该方法通过选择性渗透膜,使氮气可以通过而其他气体无法通过,从而实现氮气的制取。
具体步骤如下:(1)选择合适的膜:根据氮气和其他气体的渗透性差异,选择适合的膜材料和膜结构。
(2)膜分离:将压缩空气通过膜分离设备,利用膜的渗透性差异,将其中的氮气分离出来。
4. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种利用活性炭对氮气和其他气体的吸附性差异来分离气体的方法。
具体步骤如下:(1)选择合适的活性炭:根据氮气和其他气体的吸附性差异,选择适合的活性炭材料。
(2)吸附氮气:将压缩空气通过活性炭吸附装置,利用活性炭对氮气的高选择性吸附,将其中的氮气吸附下来。
(3)脱附氮气:通过改变温度或压力等条件,使活性炭释放吸附的氮气。
三、总结工业制取氮气的常见方法包括空分法、液氮蒸发法、膜分离法和活性炭吸附法。
这些方法各有优劣,选择合适的制取方法可以提高氮气的纯度和制取效率。
工业制氮机工作原理
工业制氮机工作原理介绍工业制氮机是一种将空气中的氧气去除,使其含氧量降至合适的宁酒,从而获得高纯度氮气的设备。
它在工业生产中起到关键作用,广泛应用于各个行业。
工业制氮机的分类工业制氮机根据其工作原理的不同,可以分为以下几种类型: 1. 压力摇动吸附法(PSA) 2. 膜分离法 3. 超滤法 4. 冷凝吸附法 5. 膜吸附法压力摇动吸附法(PSA)工作原理1.压缩空气进入制氮机,经过粗净滤清器过滤、冷干机去湿后进入压力容器。
2.压力容器内装有吸附剂,一端进气,一端出气。
吸附剂通常是一种具有很强吸附能力的物质,如沸石、活性炭等。
3.压力容器内的吸附剂会吸附氧气,使出气中的氧气含量降低,得到高纯度的氮气。
4.当压力容器内的吸附剂吸附饱和后,需要进行再生。
此时,通过减压,释放吸附剂中的吸附气体。
同时,通过其他压力容器进行工作,保持制氮操作的连续性。
优点•制氮纯度高,可根据需要调整。
•操作简便,自动化程度高。
•设备占地面积小。
缺点•能耗较高。
•耗材需定期更换。
工作原理1.压缩空气进入工业制氮机,通过粗净滤清器过滤、冷干机去湿后进入膜分离装置。
2.膜分离装置中有特殊的膜,将气体分离为富氮和富氧两个部分。
3.富氮部分被收集,成为制氮机的产物,富氧部分则被排出。
优点•制氮纯度高。
•能耗较低。
•设备结构简单,维护成本低。
缺点•生产氮气的流量受到膜的限制。
•膜易受污染,需进行定期清洗或更换。
超滤法工作原理1.压缩空气经过处理后进入超滤装置。
2.超滤装置内有一系列孔径不同的过滤膜,可以根据需要选择合适的膜孔径。
3.氮气通过膜孔径较大的过滤膜,而氧气和其他杂质则被滞留下来。
4.经过超滤装置处理后的氮气含氧量降低,达到制氮的效果。
优点•高纯度氮气的产量大。
•设备结构简单,操作方便。
缺点•能耗较高。
•膜容易受到污染,需要定期进行清洗或更换。
工作原理1.压缩空气经过预处理后进入冷凝吸附器。
2.冷凝吸附器内有一系列吸附剂床,如活性炭。
制氮机工艺流程
制氮机工艺流程
《制氮机工艺流程》
制氮机是一种用于生产高纯度氮气的设备,其工艺流程主要包括压缩、冷凝、分离和净化等步骤。
首先是压缩阶段,空气经过压缩机进行压缩,压缩后的空气进入冷却器进行降温。
随后进入冷凝器,空气在冷凝器中被冷却至液化温度,将其中的水分和大部分氧气冷凝成液体。
接下来是分离阶段,液态空气进入分离器,通过分子筛或膜等技术将氧气和其他杂质分离出来,获得高纯度的氮气。
最后是净化阶段,经过分离的氮气需要进行除湿和除油处理,保证其纯度和稳定性。
通常采用吸附剂进行除湿、去除水、油分以及其他杂质。
在整个制氮机工艺流程中,通过压缩、冷凝、分离和净化等步骤,最终可以获得高纯度的氮气。
制氮机在工业生产和实验室等领域具有广泛的应用,其工艺流程的设计和控制对于生产高质量氮气具有重要意义。
膜制氮原理
膜制氮原理膜制氮是一种通过膜分离技术来生产高纯度氮气的方法。
膜制氮技术已经在许多工业领域得到了广泛应用,例如化工、食品包装、医药等。
在膜制氮的过程中,氮气和氧气通过选择性渗透膜进行分离,从而得到高纯度的氮气。
本文将介绍膜制氮的原理及其工作过程。
膜制氮的原理是基于气体在不同渗透膜上的渗透速率不同而实现的。
通常采用的渗透膜是聚合物膜,如聚醚砜膜、聚酰胺膜等。
这些膜材料具有微孔结构,可以选择性地允许氮气通过,而阻止氧气的渗透。
在膜制氮装置中,气体混合物首先进入膜分离模块,经过膜的分离作用,氮气通过膜而得到富集,而氧气则被截留在膜表面,从而实现了氮气和氧气的分离。
膜制氮的工作过程主要包括进料、压缩、膜分离和产氮四个步骤。
首先,气体混合物进入进料系统,然后通过压缩系统增压,以提高气体在膜上的渗透速率。
接下来,气体混合物进入膜分离模块,在膜的作用下,氮气和氧气被分离开来,从而得到高纯度的氮气。
最后,产生的氮气通过排放系统输出,而氧气则被排出系统外。
整个过程中,膜制氮装置能够实现连续稳定的氮气生产,具有操作简便、能耗低、无需化学药剂等优点。
膜制氮技术相比传统的气体分离方法具有许多优势。
首先,膜制氮装置结构简单,占地面积小,适应性强,可以根据需要进行模块化组合,实现规模化生产。
其次,膜制氮不需要使用化学药剂,无需再生处理,操作成本低,维护方便。
此外,膜制氮装置生产的氮气纯度高,可以根据需要调节,满足不同工艺要求。
总的来说,膜制氮是一种高效、环保的氮气生产技术,已经在工业生产中得到了广泛应用。
随着膜材料和膜制氮技术的不断发展,相信膜制氮技术将在未来得到更广泛的应用和推广。
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2)工艺流程
如上所述,薄膜空分制氮是利用空气中的氧和氮通过中空纤维膜时的不同渗透率,把压缩空气分离为富氧和富氮的两股气流。薄膜空分制氮装置由膜分离器,空压机,加热器等部分组成。具体示意见(氮/氧膜分离器示意图)。在空分制氮流程中,中空纤维膜分离器是核心部分,过滤及加热部分是为保证原料气能清洁恒温地进入膜分离器延长膜的使用寿命。由图二可以看出,分离器的左端是空气入口.气体进入空纤维膜后氧气迅速渗透过去,从侧口出去,氮气继续前进从分离器的右端出去。在系统中,分离器是并联安装的,并联多少分离器可根据产气量和空压机排量等诸多因素而定。3)特点:
大连力德科技开发有限公司氮气作业系统的组成:
A.主动力系统
B.空气压缩机系统
C.氮气发生器系统
D.氮气增压机系统
E.蒸汽泡沫注入系统(本项用于蒸汽、氮气、泡沫注入)
大连力德科技开发有限公司氮气作业参数可根据用户要求设计1.氮气排量
氮气排量:在氮气纯度为95%时,氮气排量为10一20Nm3 / min出口压力:< 5000Pis ( 35Mpa )
二、制氮原理及各种制氮方法的比较
通常是直接从空气中获得氮气,空气中含有大量的氮气。工业制氮主要是通过空气分离来实现的。目前的制氮方法主要有三种,即深冷空分法、分子筛空分法及薄膜空分法。
深冷空分法是将先空气液化然后对液化空气的精馏进行制氮,它适用于大规模生产。它的特点是产气量大、设备庞大复杂、产品纯度高成本也高。
1.保持油层压力
将油气层的压力保持或高于其露点压力或泡点压力,或保持在目前压力水平上,以使油气层流体能顺利流出。
2.重力泄油和非混相驱
根据氮气密度小的特点,将其注入构造顶部或允许其运移至构造顶部,增强向下驱替油层流体或重力和稳定混相段塞的作用,提高油气层流体的产量。
3.混相驱
利用氮气的多次接触混相作用驱替油气层中的油气。
0.12-0.24元,天然气的价格为每立方米约合人民币0.46-1.38元,而二氧化碳的价格为每立方米约合人民币0.39-0.92元。目前,美国和加拿大每天向油层中注入高达一千四百多万立方米的氮气,用以提高原油的采收率。在美国实施注气的30个油田中,注氮气的就有25个。
从多油藏的角度看,油层注氮主要有如下几方面作用
2)特点
产气量大,日产气量最大可达140万立方米以上,氮气的纯度高,可达99 . 999 %,并可连续工作。但不利因素也很突出,深冷设备庞大复杂。占地面积大、不易操作管理、启动时间长、工程建设造价高。由于其设备庞大不可能放在油井现场,液氮要运至现场需要使用液氮车。
2 .分子筛空分法(PSA )
l)基本原理由于氧气和氮气在分子筛吸附剂微孔内扩散速度不同,当空气经过分子筛时,直径较小的氧气分离以较快的速度向微孔内扩散,并优先被分子筛所吸附,剩下直径较大的氮分子供用户使用,而后再采用解吸方法释放分子筛中的富氧成分。因此分子筛空分法要连续生产需使用二个吸附罐,切换使用。
4.驱动二氧化碳段塞
利用氮气作为驱替流体扒动二氧化碳等溶剂在油气层中所形成的混相段塞。5.阁楼油开采
高压氮气可将构造顶部的阁楼层中被圈闭的原油驱替到生产井中。
6.气顶驱替
在油藏最佳部位注入氮气,可保持或提高油藏压力并同时驱替和采出气顶气。
从其具体使用情况看主要有以下几方面的用途
氮气泡沫液由含表面活性剂的水溶液和氮气组成,其中气体是分散相,液体是连续相。气体在液体中呈小气泡分散状态。气体的直径越小,泡沫流体的性能越好。同时泡沫流体具有密度小、粘度大、携砂能力强,遇水敏性地层不会产生粘土膨胀问题,同时具有良好的封堵能力等特性,被广泛的应用于钻井、压洗井、压裂、酸化、堵水、调剖,氮气泡沫驱等方面。
1.高压应用
1.1压裂酸化
压裂酸化作业是目前油田稳产、增产的有效措施之一。压裂酸化后,油层裂缝通道加长、渗透性改善、油气采收率提高。根据有关统计资料,油气井进行得当的酸化作业后,产量可增加几倍至几十倍。
1.2气举排液
压裂酸化完成后,要进行必要的排液和诱喷作业。近年来油田采用气举诱喷新工艺,效果良好。气举排液、气举诱喷是指向井筒内注入一定量的高压气体,高压气体将油管内的液体扒到油管最下部,高压气体从油管下部进入套管空间成正举法,使环形空间内的液体和气体充分混合,并一同从井口喷出。此时井底压力急剧减小,油气喷向低压区的井底口,渗透并引起自喷。因井底积水停喷的油井使用氮气排液后,可将井抽活成为自喷井。向油井内注入的高压气体必须具有阻燃抗爆的特性,而空气中的氧分在高压高温下容易引起燃烧爆炸不宜使用,目前油田普遍使用液氮和液态二氧化碳。液氮和液态二氧化碳价格昂贵,需要专用设备长途运输,不适合油田的过程,从热能方面来讲,也是一种极大的浪费。而现场制取氮气系统可从空气中直接分离氮气,不需要外加电源及其他外围设备,消耗能源少,移动方便。
分子筛和薄膜空分法是本世纪70一80年代发展起来的新型空分技术。与深冷空分法相比具有结构简单、工艺流程简单、出气时间短、运转部件少、运转稳定性好、价格低廉等优点。
三种制氮方法原理如下:
1 .深冷空分法
l)原理及工艺过程深冷空分法在制氮领域内是最传统,技术也是最成熟的一种方法。它将压缩后的空气送入冷却装置内,使之液化,再进入精馏塔精馏,把低纯度的氧气冷凝下来,而产出高纯度的氮气,最后进入换热装置使之接近环境温度。
氮气在石油和天然气工业上的应用
一.氮气在油田中的应用
随着石油工业的发展,石油储量在逐年下降,石油的开采越来越困难了。然而仍然有近2/3的原油因为一二次未能采出而被封锁在地下,现在人们正为此而全力探索新方法和新技术。向油层注氮以提高原油采收率,就是其中一项新技术。利用氮气自身特性进行油层压力保持、混相与非混相驱及重力泄油等技术,可大大提高采收率,对我国石油工业稳产、高产具有很大意义。
2)工艺流程分子筛空分制氮的主要设备如图一所示。该系统的核心分子筛(如碳分子筛),装在吸附塔A和B之内,工作时压缩空气过滤后分别进入A塔和B塔,A与B两塔交替轮换进行加压吸附产氮和减压解吸再生的变压吸附操作。实现氧氮分离,从而连续制氮。
流程示意
3)特点:
与传统的深冷法相比它具有如下优点:
A .起动速度较快:通常在开机后30分钟左右便可获得合格的产品氮气。而深冷法则需6小时以上的启动时间。
3.中空纤维膜空分制氮法
l)原理压缩空气由中空纤维膜分离器的纤维管程进料,其分离推动力就是气体各组分的分压在中空纤维内腔原料侧与外腔(渗透侧)所形成的分压差,当气流沿中空纤维内腔表面流动时,各组分在其分压差的推动下,渗透到丝外。“快气”如氧气H2O迅速渗透。所以丝外(渗透)气流量为富集氧气,压力为一大气压,被排放至大气中。而那些氮气、氢气的溶解扩散速度较低,决定了它们通过膜的渗透速度较慢,因此管程(非渗透侧)气流为富集氮气,氮气压力损失很小,产品氮的压力只略低原料气的压力。
从资料上看,美国参与注氮项目的30个油田中的5个油田因注氮气而产出原油累计1 1 . 4亿地面桶,占其原始地质储量的68%。
在洛杉矶地区的4个油田,为了油层非混相驱、混相驱和凝析油藏保持压力而向油层注入了452 . 8万立方米的氮气,由此增产的原油达2亿桶。相比之下中国的注氮技术刚刚起步。目前在中国辽河、胜利、华北等油田己开始进行注氮项目的试验研究,并已经取得了一些可喜成果。
由于膜分离器原理及结构简单合理,所以比深冷法和分子筛法具有更多的优越性,除分子筛空分法所具有的优点外,膜法还具有如下几个特点:
A .启动迅速:从开机到产出氮气只需5分钟左右,而深冷法需6个小时以上,分子筛需要30分钟左右。
B .无运动部件:深冷及分子筛系统中均有运动部件,而膜法没有,不需维修,可靠性高。
1.3蒸汽、泡沫、氮气注井
实践证明,蒸汽、加泡沫剂、加氮气注井是稠油开采及油气井二次开采的最有效手段。在重质稠油地层,稠油粘度高、渗透性及流动性极差,用传统采收技术无法奏效。单独注入蒸汽会发生汽串而减低蒸汽的驱油效力。使用蒸汽泡沫注入工艺,向井内注入高温蒸汽泡沫,蒸汽泡沫阻尼大,地层中原有裂缝通道对蒸汽阻力增大,从而减低汽串的负面作用,使含油地层温度升高,在高压氮气的作用下,稠油井可以成为自流井。
按传统作业方法进行一次采油和二次采油采出的原油只有原始地质原油储量的1/3,仍有2/3左右的原油被封闭在油层中。在美国靠传统的开采技术已采出大约1000亿桶原油,油层中仍还有近70%的原油约3000亿桶残留在地下。要想尽可能多的采出这部分原油,就必须不断采取提高采收率的新方法。一般来说,向油藏中注入流体包括液体和气体,就是这样一种新方法。与注液体相比,注气具有注入质量少与油层不混相等优点。注入气体有空气、天然气、二氧化碳和氮气等。由于注入空气可能会导致空气和地下天然气混合达到爆炸极限,而产生爆炸,历史上曾发生过这种悲剧,因此现在注空气已被禁止或严格控制使用。
大连力德科技开发有限公司油田高压氮气作业系统为高压大容量氮气系统,可以从空气中直接分离氮气、运行成本低、可靠性高。整套系统由制氮撬及增压撬组成,可由两部国产卡车载运,移动便捷。该系统可用于气举排液、稠油开发、二次采油、管道容器试压。制氮撬可作为低压及中压氮气气源单独运行,无需联结增压撬,可应用于管道吹及储油罐充氮防火,水果保鲜等多种用途,系统配制灵活操作灵活简便。
1.4管道、容器试压
在管道或容器内残存易燃、易爆气体或液体时,氮气系统可同时做吹扫及试压工作。
2.中压应用
2.1管道吹扫
易燃易爆气,液输送管线维修前,须对管道中残留气、液进行吹扫。根据管道的实际情况,用一定压力和流量的氮气对管路进行吹扫作业。