Générateur d'azote PSA avec chromatographe en phase gazeuse emballage alimentaire rempli d'azote

Générateur d'azote PSA avec chromatographe en phase gazeuse emballage alimentaire rempli d'azote

Introduction aux principes

La technologie de séparation de gaz par adsorption à pression variable est une branche importante de la technologie de séparation de gaz non cryogénique et est le résultat d'efforts de longue date pour trouver une méthode de séparation de l'air plus simple que la méthode du froid profond. Le tamis moléculaire de carbone a été développé avec succès dans les années soixante - dix par West German Essen Mining, ouvrant la voie à l'industrialisation de l'azote par fractionnement dans l'air par PSA. Au cours des trois dernières décennies, la technologie s'est développée rapidement, a mûri et est devenue un concurrent solide pour l'air froid profond dans le domaine de la production d'azote à petite et moyenne échelle.

La production d'azote par adsorption à pression variable consiste à utiliser l'air comme matière première, le tamis moléculaire de carbone comme adsorbant, en utilisant le tamis moléculaire de carbone pour sélectionner les caractéristiques de l'adsorption de l'oxygène et de l'azote dans l'air, en appliquant le principe de l'adsorption à pression variable (Adsorption sous pression, désorption sous pression réduite et régénération du tamis moléculaire) et à la température normale pour séparer l'oxygène et l'azote en gaz d'azote.

La production d'azote par adsorption à pression variable par rapport à la production d'azote par fractionnement d'air à froid profond a des caractéristiques remarquables: la séparation par adsorption est effectuée à température normale, le processus est simple, l'équipement est compact, l'empreinte au sol est petite, l'ouverture et l'arrêt sont pratiques, le démarrage est rapide, la production de gaz est rapide (généralement autour de 30min), la consommation d'énergie est faible, le coût d'exploitation est faible, le degré d'automatisation est élevé, l'opération et l'entretien sont faciles, le montage sur skid est pratique, pas besoin de base spécialisée, la pureté de l'azote du produit peut être ajustée dans la Mais jusqu'à présent, à l'exception de la société américaine de fournitures d'air utilisant la technologie de fabrication d'azote PSA, pas besoin d'énergie de purification post - grade pour produire industriellement de l'azote de haute pureté avec une pureté ≥ 99999% (prix d'importation élevé), les homologues nationaux et étrangers utilisent généralement la technologie de fabrication d'azote PSA pour fabriquer de l'azote pur à 99,9% (c'est - à - dire O2 ≤ 0,1%), les entreprises individuelles peuvent fabriquer de l'azote pur à 99,99% (O2 ≤ 0,01%), une pureté plus élevée est possible à partir de la technologie de fabrication d'azote PSA, Mais le coût de fabrication est trop élevé et difficile à accepter pour les utilisateurs, de sorte que la technologie de fabrication d'azote non cryogénique pour produire de l'azote de haute pureté est également- Oui.

Générateur d'azote PSA avec chromatographe en phase gazeuse emballage alimentaire rempli d'azote

Trois méthodes de production d'azote et leurs caractéristiques

Les méthodes industrielles modernes de production d'azote sont obtenues en utilisant l'air comme matière première, en séparant l'oxygène et l'azote. Il en existe actuellement trois principaux, à savoir la méthode de séparation de l'air par refroidissement profond, la méthode de séparation de l'air par tamis moléculaire (PSA) et la méthode de séparation de l'air par membrane.

1 fractionnement de l'azote à froid profond

La séparation de l'azote dans l'air à froid profond est une méthode traditionnelle de production d'azote depuis près de quatre - vingt - dix ans. C'est l'air comme matière première, après compression, Purification, réutilisation de l'échange de chaleur pour liquéfier l'air en air liquide. L'air liquide est principalement un mélange d'oxygène liquide et d'azote liquide, en utilisant des points d'ébullition différents pour l'oxygène liquide et l'azote liquide (à 1 atmosphère, le premier a un point d'ébullition de - 183 ° C et le second - 196 ° c), l'azote est obtenu par rectification de l'air liquide, en les séparant. L'équipement de séparation de l'azote dans l'air à froid profond est complexe, occupe une grande surface, a des coûts d'infrastructure plus élevés, des investissements ponctuels plus importants dans l'équipement, des coûts d'exploitation plus élevés, une production de gaz lente (12 à 24h), des exigences d'installation élevées et des cycles plus longs. L'équipement complet, l'installation et les facteurs d'infrastructure, l'équipement inférieur à 3500 Nm3 / h, l'échelle d'investissement de l'unité PSA de même spécification est inférieure de 20 à 50% à celle de l'unité de séparation d'air par refroidissement profond. Le dispositif de séparation de l'azote dans l'air à froid profond est idéal pour la production industrielle à grande échelle d'azote, tandis que la production d'azote à petite et moyenne échelle ne semble pas économique.

2 tamis moléculaire pour la séparation spatiale de l'azote

La séparation de l'azote à l'air est l'air comme matière première, le tamis moléculaire de carbone comme adsorbant, en utilisant le principe d'adsorption à pression variable, en utilisant l'adsorption sélective de l'oxygène et de l'azote par le tamis moléculaire de carbone pour séparer l'azote et l'oxygène, connu sous le nom de PSA (Pressure Swing Adsorption) pour la production d'azote. Cette méthode est une nouvelle technique de production d'azote qui s'est développée rapidement dans les années 70. Par rapport à la méthode traditionnelle de production d'azote, il dispose d'un processus simple, d'un degré élevé d'automatisation, d'une production rapide de gaz (15 à 30 minutes), d'une faible consommation d'énergie, de la pureté du produit peut être ajustée dans une large gamme en fonction des besoins de l'utilisateur, d'un fonctionnement et d'un entretien faciles, d'un faible coût d'exploitation et d'une forte adaptabilité de l'unité, de sorte que les équipements de production d'azote inférieurs à 1000 Nm3 / H sont compétitifs, de plus en plus populaires auprès des utilisateurs d'azote de petite et moyenne taille, la production d'azote PSA est devenue la méthode des utilisateurs

3 Membranes de séparation de l'azote dans l'air

La séparation de l'azote dans l'air à membrane est un autre nouveau type de technologie de fabrication d'azote qui se développe rapidement à l'étranger dans les années 80, la promotion de l'application dans le pays est une affaire de près de trois ou quatre ans. Le principe de base de la séparation de l'azote dans l'air de la membrane est l'air comme matière première, en utilisant des gaz de nature différente tels que l'oxygène et l'azote dans des conditions de pression avec des taux de pénétration différents dans la membrane pour séparer l'oxygène et l'azote. Par rapport à d'autres équipements de production d'azote, il présente les avantages d'une structure plus simple, d'un volume plus petit, d'aucune vanne de commutation, d'une maintenance moindre, d'une production de gaz plus rapide (≤ 3 minutes), d'une capacité accrue et d'une commodité, il convient aux utilisateurs d'azote de petite et moyenne taille avec une pureté d'azote ≤ 98%, avec un bon rapport fonction / prix. Alors que la pureté de l'azote est supérieure à 98%, son prix est supérieur de plus de 15% à celui de la machine de fabrication d'azote PSA de même spécification. Par ce qui est connu ci - dessus, l'entreprise de production de ferrite MnZn, quelle méthode d'alimentation en gaz et quelle technologie d'alimentation en gaz, en fonction de la situation de l'entreprise pour faire des arguments technico - économiques, choisir le meilleur système d'alimentation en gaz.