Etusivu > Uutiset > Sisältö

Useita menetelmiä teollisen typen tuotanto

Jul 11, 2020

Teollisuustypen valmistus saadaan käyttämällä ilmaa raaka-aineena ja erottamalla happi ja typpi. Tärkeimmät menetelmät ovat kryogeeninen menetelmä, paineen vaihtelu adsorptiomenetelmä ja kalvon erotusmenetelmä.


1. Kryogeeninen menetelmä

Teollinen laajamittainen typen tuotanto ottaa yleensä käyttöön perinteisen kryogeenisen menetelmän. Kryogeeninen menetelmä käyttää ilmaa raaka-aineena. Kryogeenisen ilmanerotusyksikössä ilma on kryogeenisesti nesteytetty, ja hapen ja typen kiehumispisteitä käytetään oikaisemiseen ja erottamiseen.


Perinteisenä ilmanerotteluteknologiana kryogeeninen menetelmä on palvellut ihmisiä vuosikymmeniä, ja se on edelleen maani teollisuuden tärkein typen saannin lähde. Koska kryogeenisen menetelmän teollistumisaika on suhteellisen pitkä, ihmisillä on suhteellisen kypsä käsitys siitä, ja sillä on etuja, joita muita menetelmiä ei voida korvata, kuten suuri kaasuntuotanto, tuotteen typen korkea puhtaus, vakaa toiminta sekä happi ja argon typen uuttamisen aikana. Muiden kaasujen osalta tämä on myös kryogeenisten tekijöiden ainutlaatuinen etu muihin menetelmiin verrattuna. Kryogeeninen menetelmä on näin ollen edelleen määräävässä asemassa suuressa ja keskisuuren ilmanerottelussa.


Kuitenkin sen monimutkainen teknologinen prosessi, korkeat vaatimukset laitteiden valmistus, asennus ja käyttöönotto, korkeat kertaluonteiset investoinnit, korkeat pääomarakentamisen kustannukset, suuri jalanjälki, hidas kaasuntuotanto (12 ~ 24 tuntia), kryogeeninen menetelmä sopii laajamittaiseen teollisuuteen Typen tuotanto, mutta pieni ja keskisuuri typen tuotanto ei ole kovin taloudellinen.


2. Painekeinudin adsorptiomenetelmä

Ei-kryogeeninen kaasun erotustekniikka on tärkeä psa-kaasunerotustekniikan (Pressure Swing Adsorption) haara. 1960-luvun lopulta ja 1970-luvun alusta lähtien se on kehittynyt nopeasti ulkomailla. Paineeniskumansorptio typen tuotanto käyttää ilmaa raaka-aineena, käyttää hiilimolekyyliseulaa adsorbentinä, käyttää paineen vaihtelun adsorptioperiaatetta ja käyttää hiilimolekyyliseulaa hapen ja typen valikoivaan adsorboimiseen hapen ja typen erottamiseksi typen saamiseksi.


Perinteiseen kryogeenisen typen tuotantoon verrattuna paineen vaihteluhapin asetelmatypen tuotannolla on ilmeiset ominaisuudet: adsorptio suoritetaan huoneenlämmössä, ei liity adiabatic ongelmia, prosessi on yksinkertainen, laite on helppo valmistaa, laite on pieni, ja alue on pieni, eli käyttö valmiita vapaata tilaa, valmis asentamaan, helppo avata ja pysäyttää, pikakäynnistys, nopea kaasun tuotanto (15 ~ 30 minuuttia), alhainen energiankulutus, alhaiset käyttökustannukset, alhaiset investoinnit, yksinkertainen käyttö ja huolto, helppo liukuasennus, hyvä laite mukautuvuus, tuotekaasupuhtauden säätö voidaan suorittaa tarpeen mukaan. Teknisten ja taloudellisten hyötyjen kannalta painekelaus adsorptio on parempi kuin kryogeeninen jäähdytys typpiä tuottavissa yksiköissä, jotka ovat alle 3000 Nm3/h. Markkinoilla alle 1000Nm3/h typpigeneraattorit ovat melko kilpailukykyisiä, ja pienet ja keskisuuret käyttäjät suhtautuvat siihen myönteisesti.


3. Kalvon erotusmenetelmä

Kalvojen erotusilman erotus on 1980-luvulla kehitetty korkean teknologian teknologia, joka kuuluu polymeerimateriaalitieteeseen. Se on yksi kymmenestä huipputeknologian teollisuudesta 2000-luvulla. Vaikka tekniikka alkoi myöhään, se on kehittynyt nopeasti, ja sen edistäminen ja soveltaminen Kiinassa on viime vuosina.


Kalvon erottamisen perusperiaatteena on käyttää ilmaa raaka-aineena hapen ja typen erottamiseen käyttämällä erilaisia läpäisevyysasteita kaasuista, kuten hapesta ja typestä onttokuitukalvoissa tietyssä paineessa. Verrattuna edellä kahteen typen tuotantomenetelmiä, kalvo erottaminen typen tuotanto on etuja yksinkertaisempi laiterakenne, pienempi tilavuus, ei kytkentäventtiili, kätevämpi käyttö ja huolto hallinta, nopeampi kaasun tuotantonopeus, ja kätevä laajennus ja laajennus. Kuitenkin ontto kuitukalvot ovat korkeammat vaatimukset puhdistus paineilmaa. Kalvojen suodatinelementit ovat alttiita ikääntymiselle ja korroosiolle ja epäonnistuvat, ja niitä on usein vaikea korjata. Uudet kalvot on vaihdettava. Lisäksi tällä hetkellä ontto kuitukalvot on tuotava ulkomailta ja ovat kalliita.


Kalvon erotustypen tuotanto sopii paremmin pienille ja keskisuurille typen käyttäjille, jotka tarvitsevat typen puhtautta ≤98%, ja sen toimintahintasuhde on. Kuitenkin, kun typpipuhtaus on yli 98%, sen hinta on noin 30% korkeampi kuin paine swing adsorptio laite samaa eritelmää.


Yhteenvetona voidaan todeta, että psa-typpigeneraattorilla on valmistusmenetelmän, asennuksen, käytön, huolto-vaikeuksien, valmistus- ja käyttökustannusten osalta pienten investointien, yksinkertaisen käytön, helpon huollon ja vähäisen energiankulutuksen edut. Se on erityisen edullinen asiakkaille, joilla on pieni ja keskisuuri typpi (alle 3000Nm3/h).