航空地面膜制氮车除氧干燥部分改进设计
制氮机改造方案范文
制氮机改造方案范文制氮机是一种用于制造氮气的设备，通过分离空气中的氧气和氮气来获得高纯度的氮气。
然而，随着工业技术的不断进步，对氮气纯度和生产效率的要求也在不断提高。
因此，对制氮机进行改造以适应市场需求势在必行。
下面将介绍一种制氮机的改造方案。
首先，为了提高制氮机的纯度，可以考虑增加制氮机的制氧部分。
一种可能的解决方案是采用膜分离和压力摩尔扩散技术。
这两种技术可以分别将CO2和水蒸气从氮气中分离出去，从而提高氮气的纯度。
此外，还可以使用吸附剂来吸附其他杂质。
通过这些改进，可以获得更高纯度的氮气。
其次，为了提高制氮机的生产效率，可以考虑增加设备的处理能力。
一种可能的解决方案是增加制氮机的气体进出口。
通过增加进出口的数量和尺寸，可以提高设备的气体处理能力。
此外，还可以增加设备的压力和温度，以促进气体的分离过程。
通过这些改进，可以提高制氮机的生产效率。
另外，为了提高制氮机的稳定性和可靠性，可以增加设备的监控和控制系统。
一种可能的解决方案是增加传感器来监测制氮机的工作状态。
通过监测压力、温度、流量等参数，可以及时发现设备的故障，并采取相应措施。
此外，还可以增加自动控制装置来调节设备的运行状态。
通过这些改进，可以提高制氮机的稳定性和可靠性。
最后，为了减少制氮机的能耗，可以考虑改变设备的能源供应方式。
一种可能的解决方案是使用更高效的压缩机和加热系统。
通过使用低能耗的压缩机和加热系统，可以降低制氮机的能源消耗。
此外，还可以考虑将制氮机与其他设备进行能量回收和利用。
通过这些改进，可以降低制氮机的能耗。
综上所述，制氮机的改造可以从提高纯度、提高生产效率、提高稳定性和可靠性、减少能耗等方面展开。
通过采用膜分离和压力摩尔扩散技术、增加设备的处理能力、增加监控和控制系统、改变能源供应方式等措施，可以使制氮机更好地满足市场需求。
氮气净化方案
氮气净化方案一、几种工业制氮方法比较空气中氮气占78.09%，氧气占20.94%，氦气占0.93%。
现代工业用氮的制取方法都是以空气为原料，将其中的氧和氮分离而获得。
为了得到浓度较高的氮气,必须分离去除空气中的氧气。
目前工业制氮主要有三种，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。
1.深冷空分制氮深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，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℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。
深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，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小20%～50%。
深冷空分制氮装置宜于大模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。
2.分子筛空分制氮分子筛空分制氮是以空气为原料，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(Pressure Swing Adsorption）制氮。
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X围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制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。
3.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，在国内推广应用时间较短。
膜空分制氮的基本原理是以空气为原料，在一定压力条件下，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。
航空地面膜制氮车除氧干燥部分改进设计
Ｍ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｆｄ ｏ ｉ ｉｉｇｄ ｓｃ ａｏ ｆａ ｖａｉｎ ｇ ｏ ｎ ｄｆ ａｉｎ ｏ ｅ ｘｄｚｎ ｅｉｃ ｔｒ０ ｎ ａ ｉｔｏ ｒ ｕ ｄ ｉ
ｍｅ ｒ ｎ ｉｒ ｇ ｎ ｐ ｏ ｕ ｉ ｇ ｐ ａ ｔｔｕ ｋ ｍｂ ａ ｅ ｎ ｔｏ ｅ － ｒ ｄ ｃｎ ｌｎ ｒ ｃ
１ＭＰ ，经 汇 流排 灌 充 到 氮 气 瓶 ；少 部 分 作 为 再 生 ５ ａ 气 体 。再 生 气 体 由 阀 门控 制 和 调 节 ，与 少 量 氢 气
（ 部分再 生 时 间 加 氢 ） 混 合 ，再 由 电磁 阀切 换 机 在
组 。经膜 组分 离后 的 气体分 为 两股 ：透 过侧 的富氧 废气 排空 ；普 氮 的排 放 由电磁 阀控 制 ，纯度 不合 格
Ｚ ｏ ｎＨ ｈ ｕ Ｇｅ ． ａ，ＨＵ Ｌ ａ ．ａ ｉ ｎ ｔ ｏ．Ｗ ｕ Ｈａ ．ｉ ｎ１ ｎ
（ ｖ ａｉｎ ｑ ｉｍｅ ｔ ｅ ａｔ ｎ ， Ｘ ｚ ｏ ｉＣ ｃ Ｃ ｌ ｇ ， ２ ７ Ｚ ｏ ｇｈ ｎ ｏ ｄ， Ｘｕｈ ｕ ２ １ ０ Ａ ｉ ｔ Ｅ ｕｐ ｎ Ｄ ｐ ｒ ｇ ｏ ｅ ｍ ｔ ｕｈ ｕ Ａ ｏ ｒｅ ｏｌ ｅ ｏ ｅ ２ ｈ ｎ ｓａ Ｒ ａ ｚ ｏ ２ ０ ６，
时 自动放 空 ，纯度 合格 （ ９９ ≥９ ． ％Ｎ ）时 进 入后 续
构控 制依 次进 入干 燥 器 （ Ⅱ组或 Ｉ组 ）使 吸附剂 逐 渐脱 水再 生 ，经冷 却 器 （ Ⅱ组或 Ｉ组 ）后 ，进入 除
氧器 （ Ⅱ组 或 Ｉ组 ）对 除 氧催 化 剂 进行 再 生 ，再 生 气 体放空 。
车 除氧 干燥部 分进 行 改进设 计 ，可 以 降低 能耗 。
作 用 下 ，出 口氮气 的露点 可 达到 一７ ￣ ０Ｃ以下 ，实 现 深度 干燥 。接 着 ，高 纯度 、低 露 点 的氮气 分 为 两部 分 ：大部 分作 为产 品氮气 ，经过 滤器 过 滤 ，送 至贮
膜分离技术在新型航空制氮装备中的应用
膜分离技术在新型航空制氮装备中的应用摘要：介绍了膜法制氮装备的特点和工艺流程；对中空纤维膜空气分离机理及其影响膜分离效果的主要因素进行了研究分析。
关键词：膜法制氮，PRISM膜组，分离机理膜空气分离制氮是20世纪80年代新兴的高科技技术，属于高分子材料科学的范畴。
该技术虽然起步较晚，但发展迅速且日趋成熟。
膜分离技术的原理是，针对某些气体组分具有选择性、渗透和扩散的特性，利用结构特殊的有机膜或金属膜，以达到气体分离和纯化的目的。
基于膜空气分离技术研制的制氮工艺具有流程简单、操作方便、稳定性好、节能和免维护等优点，这一新技术首先在海军及空军配备的ZD-1型航空制氮车、HCBZ01-40型航空制氮车和K/DZZ-2型航空制氮车等新型制氮装备中推广应用。
因此，熟悉膜空气分离制氮机理和特点，掌握影响膜分离效果的主要因素，对于正确地使用、维护新装备，充分发挥新装备的技术性能，全面提高部队高纯氮气的保障能力，具有十分重要的意义。
1 膜分离制氮装备的主要特点采用膜分离技术来进行空气分离，制取纯氮的保障装备，与传统的低温空气分离装备相比，有以下主要特点：（1）过程简单、能耗低。
在氮气分离过程中没有相变、过程简单、可在常温下进行操作；能耗同比可下降15%～25%。
特别是分离共沸物质，更具有独特的优越性。
（2）运行可靠、寿命长。
膜空气分离制氮系统没有运动的部件，为静态运行，连续工作可靠性高；正常情况下，膜组使用寿命可达12～15年。
（3）产量可调、品质高。
氮气产量可在设计性能范围内根据需要适时调整。
生产的氮气非常干燥，纯度高达99.99％，露点低于-65℃，供气压力可高达5MPa。
（4）增容简单、维护少。
制氮装备若需增加产氮气量，只需并联增加膜组件即可，这也是其它空气分离设备所无法比及的；因为没有运动部件，几乎不需维护，因此，维护费用少，高效率和高可靠性还降低了操作运行费用。
（5）操作方便、自动化。
制氮装备可瞬间启动，开机、停机方便又迅速，操作简单；氮气纯度、产气量、温度及工作压力均可自动控制。
空气干燥系统的改造
第 ２期 ２１ ０ ２年 ２月
中国氯碱
Ｃ ｉａＣ ｌｒ Ａｌａｉ ｈｎ ｈｏ — ｋ ｌ
Ｎｏ． ２ Ｆ ｂ． ｅ ． ２ ２０１
空气干燥系统的改造
李 晓斌
（ 内蒙宜化 化工有 限公 司， 内蒙 鸟海 ０ ６ ４ ） １０ ０
摘
要： 分析 了空 气干燥 系统的现状 ， 出了存在 的 隐患 ， 出了解 决措施及 对空 气系统设 计的建议 。 找 提
及 用气 平衡 被 打破 ， 开封 机送 气量 持续 增加 ， 口放 出 空 阀开度 变 小 （ ５月份 开封 机放 开 开度 ７ ％， 在为 ５ 现 ６ ％） 空 气水 分 增 多 ， 点 也将 必然 上 升 ， 成 后 系 ０ ， 露 造
备 注 ： 系统 螺 杆 机 每 台３ ３ 经 过 ２ 干 燥 ， 每 级 干 燥 再 生 气 新 ４ｍ／ ｈ， 级 按 量 １ ％进 行 计 算 ， 台备 １ ，４ ４ Ｏ８ ｘ ． ＝ ８ ｍ ） ５ 开４ 台 ３ ｘ ｘ ．５ ０８ ９ （ ５
图２ 新 系 统 空 气 流 。
李 晓斌 ： 空气干 燥 系统 的改造
４ ３
２套 无 热 干燥 器 后 露 点 水 分 约 为 ３ ０ ０ ０ ｘ１ 左 右送
出一 ｌ ３ ℃。本 地历 史最 低 气温 是一 ０℃ ， ３ 基本 能 达 到 要求 。
新 系统 开 封 机 １ ３ｍ ， 过 一 级 干燥 ， 放 空 开 度 ６ ％， 每 级 干 燥 ６ 经 现 ０ 按
再 生 气 量 １％进 行 计 算 ，６ ｘ ． Ｏ８ ＝ ５ ｍ ） ５ １ ３ ０４ ． ５ （ ｘ ５ 新 系统 Ｌ 每 台２ ／ ， 经过 一 级 干 燥 ，现 开２ 杌 ０ｍ３ ｈ 台备 ｌ ，０ ２ Ｏ８ ＝ 台 ２ ｘ ｘ ．５
KL-15A型航空制氧制氮车及技术性能改进
组 、分子筛纯化系统 、涡轮膨胀 机 、 分馏 塔冷箱 （ 括 包
膨胀机室和液氧泵小冷箱 ） 、电气控制箱及灌充台等组
断煤故障大大地提供 了便利 条件 ， 障了循环流 化床锅 保
炉的安全稳定运行 ，减少 了因断煤故 障而带来 的经 济损
失。
京 ：中国水利水电出版社， ０３ ２０ ．
【 关键词】 Ｋ ｌＡ型航空制氧制氮车 卜 ５ 技术性能改进
ＫＬ ５ 一１ Ａ型航 空制 氧制氮车设计定型 ，是我国新一
代移动式生产氧 （ ）气装备 ，也是 ２ 氮 ０世纪 ６ ０年代研 制的 Ｋ 一１ Ｌ ５型航 空制 氧 制 氮 车 的换 代装 备 。针 对 原
ＫＬ １ 一 ５型航 空制 氧制氮车 存在的 主机 回热式制 冷机结 构复杂，设备运行噪声大 ，单位能耗 偏高 ，主要配套机 组故障较多 ，成套设备工作周期短 ，维 护技术难度较 大 等缺陷 ，ＫＬ １ Ａ型航 空制 氧制氮 车广泛采 用新技术 、 一 ５ 新材料 、新工艺 ，在设计 、制造 、整体 结构和机组选 型
１ 电控柜 ．
图 １ Ｋ 一 １Ａ型 航空 制氧制 Ｌ ５
氮车布 局示 意 图
３ 灌 充 台 ４ 分馏塔 冷箱 ． ． ５ 膨胀机组 ６ 液体泵 ７ 分子筛纯化器 ８ 汽车发动机 ． ． ． ． ９ 预 冷机 组 ｌ 、１ ． ． Ｏ ２ 坐椅 ｌ ． １ 螺杆式 空压 机 ２ 空调机 ．
．ｅ ｎｔ
通 用币 桩 丌
维普资讯
内安装 了双层地 板 ，大部 分管道 在 夹层 里通 过。 Ｋ 一 Ｌ
１ Ａ型航空制氧制 氮车主要性能指标如表所示 。 ５
表 ＫＬ ５ ＿１ Ａ型航 空制氧制氮车主要性能表
－
某公司氮氧车间空分及供风装置节能技术改造工程可行性研究报告
第一章概述11.1 项目名称、建设单位和法人代表11.2 项目提出的背景及由来11.3 可研报告编制的依据、原则和内容21.4 项目概况和主要经济技术指标41.5 建设单位基本情况41.6 可行性研究的主要结论5第二章项目实施的必要性62.1 新增制氮装置技术方案的选择62.2 深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较8 第三章建设方案9第四章技术与设备方案104.1 工艺流程简述104.2 主要设备104.3 项目节能量的测算及监测方法11第五章环境保护135.1 项目环境控制及保护依据135.2 环境现状及主要污染物135.3 主要污染物及控制污染的主要措施145.4 本项目建成后对环境影响分析145.5 本项目建成后对环境影响分析15第六章劳动卫生、安全与消防156.1 设计原则156.2 设计与施工采用的主要标准和规范156.3 设计中采取的主要防范措施166.4 消防17第七章建设工期及工程进度17第八章投资估算和资金筹措方案188.1 估算范围及依据188.2 投资估算188.3 资金筹措方案：19第九章经济效益19第十章结论和建议2110.1 结论2110.2 建议22项目名称：某公司空分及供风装置节能技术改造工程建设地点：某公司厂区建设单位：某公司企业性质：国有股份制企业法人代表：某某1、项目提出背景现某公司氮氧车间合计共有四套空分装置，其中：老系统有二套空分装置，即FON—160/600 型二套(3# 、4#塔)；新系统有二套空分装置，即二工段KDON—1500/2100 型空分装置(为8PVC 装置配套)和三工段KDON—400/2100 型空分装置(为8PO 装置配套)。
现存问题如下:(1)、公司新建及停车装置开车运行后，氮气用量缺口约2000Nm3/h。
(2)、氮氧车间二、三工段美国英格索兰压缩机、美国库柏压缩机现无备机，生产装置存在停车风险。
(3)、由于氮氧车间周围空气中含有腐蚀性气体，所以输送工业风和仪表风的空压机组、气动阀及相应管路等，因长时间缓慢腐蚀，而存在较大生产隐患。
改善航空发动机氮氧化物排放的技术方案研究
《资源节约与环保》2020年第12期改善航空发动机氮氧化物排放的技术方案研究伍赛特（上海汽车集团股份有限公司上海200438）摘要：介绍了航空发动机及燃气轮机燃烧过程中所产生的排放物类型，并详尽阐述了对其排放物进行控制的相关技术要求，同时重点针对氮氧化物（NOJ排放的生成及优化策略进行了研究$目前，降低NO）排放主要可采用在航空发动机及燃气轮机燃烧室中注入水或蒸汽、采用选择性催化还原及干式低N0）排放系统等技术策略$考虑到航空发动机及燃气轮机保有量的与日俱增，对其N0）排放进行控制可谓势在必行，由此进行的相关研究及试验也有着重要的$关键词：航空发动机；燃气轮机；氮氧化物；燃烧室；排放控制；选择性催化还原引言航空发动机及燃气轮机中的燃烧现象是一个稳定流动过程，将8类燃料与大量的过量空气一起燃烧，从而获得温度适宜的高温燃气,并将其导入涡轮进口，实现功率输出*1+叭然而，近年来，由于逐渐认识到了工业污染导致的后果及航空发动机及燃气轮机保有量的逐渐增加，如今排放控制已成为航空发动机及燃气轮机设计过程中须考虑的重要因素［怕"1航空发动机排放污染物类型航空发动机的排放问题目前仍亟待解决，但是其面临的技术问题及解决方案则不同于地面燃气轮机"由于航空发动机在工作过程中会吸入大量空气，所以排气中的氧含量较高，其含氧量可通过从全部进气量中去掉用于完全燃烧所需的氧气量,而进行推断"目前，航空发动机的排气中主要含有二氧化碳（C02）、水蒸气（H2O）、氧气（。
2）和氮气（N2）等几类!其成分可通过质量比或容积百分比来表示'作为一种会引起全球变暖的温室气体!世界范围内对降低C02排放的关注度也在与日俱增"排气中的污染物包括氮氧化物（NOJ、一氧化碳（CO）、未燃碳氢化合物（0HC）等"同时，燃油中任何含有硫的成分会与氧气结合而形成硫氧化物（SOJ,通常为二氧化硫（SO?）。
空压站干燥机改造方案设计
冷冻式枯燥机改造方案设计目录1 总论111122 工程现状与改造内容442.2现有流程简述52.3改造内容53 方案设计63.1压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机681012144 热工局部161616175 电气局部195.1设计依据195.2设计原如此195.3设计内容191919206 自控局部212121227 结构局部242424248投资估算2525259 结论与建议262626附图：附图一：空压站系统图附图二：空压站设备平面布置图附图三：电缆走向平面图附表：附表一：总估算表1 总论1. XXXX公司提供的“冷冻式枯燥机改造〞项目的设计委托单。
2.XXXX公司提供的设计根底数据和技术文件，以与设计人员现场调研获取的信息。
1.2项目概况XXXX公司“冷冻式枯燥机改造〞项目〔以下简称：本项目〕。
XXXX公司空气压缩站。
本项目为技措项目，项目的主要内容有：1.将空压站内原有的冷冻式枯燥机改为再生式枯燥机。
3/min选型，3台并联，两用一备，枯燥后要求压缩空气压力露点温度达到-20℃以下。
3.再生式枯燥机的日常操作需引入现有DCS系统。
XXXX公司空气压缩站内现有3台离心式空压机〔两用一备〕，压缩空气从空压机出来经过空压机后冷却器冷却再进入空压机后汽水别离器，然后再进入现有的3台冷冻式枯燥机〔两用一备〕进展枯燥。
现有的3台冷冻式枯燥机压力露点温度是2-10℃，但实际枯燥后的压缩空气压力露点温度达10℃以上。
由于仪表风所用的压缩空气要求压力露点温度要在-20℃以下，所以在现有的三台冷冻式枯燥机后设置了一台流量为70Nm³/min的组合式枯燥机，现有组合式枯燥机的压力露点温度为≤-40℃。
由于现有组合式枯燥机的流量有限，不能满足装置所需仪表风的量，故将现有的冷冻式枯燥机以与组合式枯燥机改造为再生式枯燥机。
《石油化工企业设计防火规X》 GB 50160-2008 《压缩空气站设计规X》 GB 50029-2003 《工业金属管道设计规X》 GB 50316-2000〔2008版〕《石油化工管道支吊架设计规X》 SH/T3073-2004 《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规X》 SH/T 3022-2011 《通用用电设备配电设计规X》 GB 50055-2011 《石油化工企业生产装置电力设计技术规X》 SH 3038-2000 《电力工程电缆设计规X》 GB 50217-2007 《10kV与以下变电所设计规X》 GB 50053-1994 《交流电气装置的接地》 DL/T 621-1997 《建筑地基根底设计规X》 GB 50007-2011 《建筑结构荷载规X》 GB 50009-2012 《混凝土结构设计规X》 GB 50010-2010 《石油化工塔型设备根底设计规X》 SH/T3030-2009《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号》 GB 2625-1981 《石油化工自动化仪表选型设计规X》 SH 3005-1999 《石油化工仪表管道线路设计规X》 SH/T 3019-2003 《石油化工仪表安装设计规X》 SH/T 3104-2000 《石油化工安全仪表系统设计规X》 SH/T 3018-2003《石油化工金属管道工程施工质量验收规X》 GB 50517-2010 《石油化工涂料防腐蚀工程施工质量验收规X》 SH/T 3548- 2011 《电气装置安装工程接地装置施工与验收规X》 GB 50169-2006 《电气装置安装工程电缆线路施工与验收规X》 GB 50168-2006 《电气装置安装工程盘、柜与二次回路接线施工与验收规X》GB 50171-2012 《自动化仪表工程施工与验收规X》 GB 50093-2013 《石油化工仪表工程施工技术规程》 SH/T 3521-20072 工程现状与改造内容XXXX公司空压站内现有3台离心式空压机〔两用一备〕，3台冷冻式枯燥机〔两用一备〕，1台组合式枯燥机，1台无油隔膜式压缩机和1个压缩空气储罐。
膜制氮装置操作手册资料
膜制氮装置操作手册制氮装置在装置所排放的富氧空气中，氧含量达到30~45% ，因此，在该富氧空气排放口附近绝对静止吸烟与用火。
膜制氮工艺描述膜气体分离原理：膜装置时用膜件从空气中分离出氮气的。
分离气体的基本原理时：各种气体在特种有机膜中的吸附、扩散、渗透速率不同。
我们称渗透透速率大的气体为“快气” ，渗透速率小的气体为“慢气” 。
混合气通过膜后，“快气”被富集在抵押外侧，“慢气”被富集在高压内侧，从而实现了混合气体的分离。
为了提高分离膜表面积和减少膜的厚度，聚合物制成超细化中空纤维。
对每根超细化中空纤维组成纤维束，再按照设定的分离表面积烧成中空纤维膜组—分离器。
空中纤维壁薄、管细、所以比表面积大，氮气的回收率高。
膜的使用寿命长、耐压、节能。
压缩空气从纤维束的一段进入，然后通过纤维内孔到达膜组的另一端。
当压缩空气接触到有机膜壁式，气体就发生前述的分离。
“快气”如氧气、二氧化碳和水汽迅速渗透纤维壁，以接近大气压得低压，自膜件侧面的排气口排出。
而氮气在流动状态下不会迅速渗透过纤维壁，而是流向纤维束的另一端，进入膜件端头的产品集气管内。
膜制氮装置的构成：膜制氮装置可分成三个标准分系统，分别为：空气压缩及预处理系统、膜空气分离系统、自动控制系统。
空气压缩及预处理系统：浊空气压缩机送来的压缩空气(1.3MPag)，进入空气缓冲罐T —12A/B，经一级聚合过滤器F—1 3A/B ，除去大部分粉尘与油水滴，进入冷冻式干燥器F—14A/B 中，将压缩空气的露点温度降低到-35C，大部分气态油水被冷凝并排放，然后由二级微粒过滤器F—15除去，此时再进入电加热器EH17,加热至约45C，其温度由温度控制器TIC14-2调节控制；当加热器温度超过55C，其温度报警控制器TIS14-2控制加热器断电、停机。
将将热后的压缩空气由活性炭过滤器F18 进一步将气态浊脱除，并有灰尘过滤器F-19 将剩余的灰尘除去。
空气进入膜件时杂质含如下：1、残余油含量：0.003mg/m3(at21 C )2、残余粉尘含量：O.OImg/ m 33、残余水含量：0.28g/ m 34、压缩空气温度约：40C正确地操作及维护压缩机、过滤器、冷干机、加热器、冷凝油水分离等系统，能有效的控制压缩空气中的杂质含量，保证膜制氮装置的长期稳定运行。
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收稿日期:2005210226;修回日期:2005211230
作者简介:周根娜(1966— ),男,1990年空军工程学院机械专业毕业,2004年徐州空军学院军事装备学硕士毕业,现为徐州空军学院航材管理系讲师。
航空地面膜制氮车除氧干燥部分改进设计
周根娜,胡连桃,吴汉林
(徐州空军学院航材系,江苏省徐州市中山路227号 221006)
摘要:简介了某型航空地面膜制氮车的工艺流程,分析了原流程在节能降耗方面存在的不足,通过对除氧干燥部分的流程进行适当改进,达到了节能降耗的目的。
关键词:膜分离;制氮设备;除氧干燥设备
中图分类号:T Q116115 文献标识码:B
Modification of deoxidizing desiccator of an aviation ground
membrane nitrogen 2pr oducing plant tr uck
Zh ou G en 2na ,Hu Lian 2tao ,Wu H an 2lin
(Avigation Equipm ent Departm ent ,Xuzhou Air force C ollege ,227Zhongshan Road ,
Xuzhou 221006,
J iangsu ,P 1R 1China )
Abstract :The pr ocess flow of an aviation gr ound 2based m embrane nitrogen 2pr oducing plant truck is briefly intr oduced.
A fter analyzing the shortcomings w ith energy consumption in the original process ,m odifications w ere c onducted with the deoxidizing disiccator to save energy.The result show s an ec onomic benefit from these m odifications.K eyw ords :Membrane air separation ;N itr ogen pr oducing plant ;D eoxidizing desiccator
高纯度、低露点氮气在军事和民用航空方面得到了广泛的应用。
某型航空地面膜制氮车经过两年多的运行证明,制氮车虽达到了技术指标的要求,基本能够满足飞行保障要求但还存在一些不足,有待改进,如能耗的降低仍有空间。
文章针对膜制氮车除氧干燥部分进行改进设计,可以降低能耗。
1 膜制氮车流程
航空地面膜制氮车的工艺流程如图1所示。
空
气由螺杆式压缩机组压缩到111MPa 左右,经球阀进入过滤器进行三级过滤。
过滤后的空气进入电加热器,被加热到45℃～50℃,再进入中空纤维膜组。
经膜组分离后的气体分为两股:透过侧的富氧废气排空;普氮的排放由电磁阀控制,纯度不合格时自动放空,纯度合格(≥9919%N 2)时进入后续装置处理。
普氮进入除氧器(Ⅰ组或Ⅱ组),在除
氧催化剂的作用下,普氮中的杂质氧被除去,使氮气纯度达到991999%N 2。
接着,高纯氮气进入冷却器(Ⅰ组或Ⅱ组)冷却,温度下降到接近常温后,进入干燥器(Ⅰ组或Ⅱ组)。
在干燥器中吸附剂的作用下,出口氮气的露点可达到-70℃以下,实现深度干燥。
接着,高纯度、低露点的氮气分为两部分:大部分作为产品氮气,经过滤器过滤,送至贮气缓冲罐储存,最后经隔膜式压缩机二级增压至15MPa ,经汇流排灌充到氮气瓶;少部分作为再生气体。
再生气体由阀门控制和调节,与少量氢气(在部分再生时间加氢)混合,再由电磁阀切换机构控制依次进入干燥器(Ⅱ组或Ⅰ组)使吸附剂逐渐脱水再生,经冷却器(Ⅱ组或Ⅰ组)后,进入除氧器(Ⅱ组或Ⅰ组)对除氧催化剂进行再生,再生气体放空。
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图1 某型航空地面膜制氮车工艺流程图
1—螺杆式压缩机 2—过滤器 3—电加热器 4—膜组 5—电磁阀 6—除氧器 7—冷却器8—干燥器 9—氢气瓶 10—贮气缓冲罐 11—隔膜式压缩机 12—氮气瓶 13—制冷系统 14—水箱
2 除氧干燥部分改进方案
原膜制氮车为实现结构简单、控制方便,设计时将除氧干燥部分的两组除氧器、冷却器和干燥器安排成完全的串联方式。
假设两组每16h 切换1次,一组吸附,另一组再生。
吸附工作时,除氧剂需高温(160℃左右)吸氧,分子筛吸附剂需常温(≤25℃)吸附干燥氮气,因而需中间加设冷却器。
再生时,气流方向与工作时相反,除氧剂复活还需
升至高温(160℃左右)。
前10h 分子筛吸附剂加热(200℃),后6h 分子筛吸附剂不加热(常温氮气冷吹,以冷却分子筛吸附剂)。
由于流程串联布置,再生时的前10h ,出干燥器的高温气体流经冷却器时得到了冷却降温,到除氧器时又得重新加热,在这降温和升温过程中,造成不必要的电耗。
为降低这一电耗,流程可作如下改进:吸附时流向和再生时的流向分为两路。
工作时,前10h 出干燥器的高温气体,直接到除氧器活化除氧剂(因干燥器温度达到200℃,除氧剂温度只需160℃左右,基本能满足温度要求)。
后6h 干燥器断电不加热,用常温氮气冷吹,以冷却分子筛吸附剂,这时,为维持除氧器高温状态,开启电加热器加热,使除氧剂始终保持在高温活化状态。
改进后的除氧干燥部分流程如图所示。
图2 改进后的除氧干燥部分示意图
3 除氧干燥部分改进前后能耗比较
改进方案只对除氧干燥部分的管路作改进和除
氧器加热时间的控制作相应调整,干燥器功率、除氧器功率和制冷机功率与原设备相同。
干燥器加热功率为6kW ,除氧器加热功率为415kW ,氟利昂制冷机组采用型号为CRF Q 202502PF J 型全封闭活塞式制冷压缩机,输入功率为16W ,制冷量为W
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(按冷却器中需6kW的制冷量计算,折算后所消耗制冷机输入功率为2108kW)。
为比较改进前后1个工作周期(16h)内的功率消耗,设左边的除氧干燥部分为吸附组;右边的除氧干燥部分为再生组。
吸附组工作时所耗功率改进前后不变,再生组工作时所耗功率改进前后不同。
311 原流程工作时消耗电量
再生气流从干燥器流向冷却器,再到除氧器,然后从下面的电磁阀排出气体(主要是水蒸气)。
16h再生过程的前10h耗电量:
干燥器+冷却器+除氧器为10×6+10×2108 +10×415=12518kW h。
16h再生过程的后6h耗电量:
干燥器不加热,消耗功率为零,冷却器所消耗的制冷量为零(损耗忽略),除氧器为6×415= 27kW h。
原流程16h再生过程共消耗电量15218kW h。
312 改进流程后工作时消耗电量
再生气流从干燥器通过单向阀门直接流向除氧器,然后从下面的电磁阀排出气体(主要是水蒸气)。
16h再生过程的前10h耗电量:
干燥器为10×6=60kW h,冷却器所消耗的制冷量为零(损耗忽略),除氧器无需通电,电耗为零,利用干燥器的热量可以满足要求。
16h再生过程的后6h耗电量:
干燥器不加热,消耗功率为零,冷却器所消耗的制冷量为零(损耗忽略),除氧器为6×415= 27kW h。
流程改进后16h再生过程共消耗电量87kW h。
可见,改进前、后平均节电功率:
P=(15218-87)/16≈411kW。
4 结束语
改进后,虽没有大幅度的节电效果,但本方案改造比较简单,投资较少,在能源紧缺的今天,能取得较好的经济效益和社会效益。
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※※※林德收购Spectra气体公司
林德以高于市场平均增长速度的方式在市场中确立了强有力的地位。
作为林德在过去12个月中在特气业务方面的第二次收购,已经签署协议购买A lv in和Andy D ietz家族创办的一家美国特气公司S pectra气体公司(位于新泽西州的Branchburg)。
合同双方都对购买价格保密。
本桩交易的合同还在等待反垄断机构的批准之中。
2004年12月,林德公司通过接手合资公司M NS日本氧气的主要股份扩展了在特气领域的业务。
该合资公司为欧洲电子产业提供特气,比如硅烷和乙硼烷。
林德作为一个国际化的工业气体和技术供应商,拥有两个业务部门———气体及工程和物料输送,年营业额超过90亿欧元。
S pectra气体公司将作为林德气体公司的一家全资子公司。
Spectra气体公司生产用于制造、科研和分析产业的高纯特气和化学制品。
Spectra气体公司是下一代精细化工以及为科研、化工、光纤、半导体、环境、激光、照明和高纯气体处理设备等领域提供高纯气体的全球领先供应商。
Spectra气体的200名雇员和全球配送网络将大大扩大林德的市场范围,尤其是在Spectra气体拥有5个配送中心的亚洲。
一些发展最快的特气应用市场,比如半导体和平板显示器生产厂家都位于此地区。
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