공기 분리 장치는 화학 기업에서 중요한 역할을하며 화학 기업의 생산 공정에서 필수적인 지원 장치이기도합니다. 이 기사는 화학 기업의 3 가지 공통 공기 분리 장치 프로세스 흐름을 간략하게 소개합니다. 각 화학 공장은 에너지 소비를 줄이고 경제적 이점을 향상시키기위한 목적을 달성하기 위해 실제 상황에 따라 적절한 공기 분리 장치 공정 흐름을 선택해야합니다.
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1 압력 스윙 흡착 분리 과정
분자 체가 장착 된 흡착 타워는 압력 스윙 흡착 분리 공정의 핵심 부분입니다. 분자 체의 마이크로기구에서, 상이한 성분은 다른 확산 및 흡착 속도를 가지므로 질소 및 산소의 분리를 실현한다. 흡착이 평형에 도달하지 않으면 질소 또는 산소가 기체상이 풍부하고 해당 제품 가스를 형성합니다. 그런 다음 압력이 줄어들고 흡착 된 불순물 및 폐기물 가스가 제거되고 재생을 달성 할 수 있습니다.
압력 스윙 흡착 분리 장치에는 두 개의 흡착 타워가 있습니다. 첫 번째 흡착 타워의 기능은 질소 또는 산소를 흡착시키는 것이며, 다른 흡착 타워의 기능은 탈착 및 재생입니다. 두 흡착 타워는 공압 밸브의 작용하에 교대로 작동하여 질소 또는 산소를 지속적으로 생성 할 수 있습니다. 공압 밸브의 개방 및 닫기는 주로 PLC 프로그램 컨트롤러에 의해 자동으로 제어됩니다.
압력 스윙 흡착 분리 프로세스의 장점은 안정적인 작동 매개 변수, 낮은 에너지 소비 및 편리한 유지 보수입니다. 그들 대부분은 스키드 장착 결합 구조로 무인 작업을 실현할 수 있습니다. 그러나 그 단점도 매우 분명합니다. 생성 된 질소 또는 산소는 순도가 좋지 않고 가스 압력이 낮습니다. 제품 순도는 장비 크기 및 장비 용량에 큰 영향을 미칩니다. 이는 압력 스윙 흡착 분리 프로세스가 프로세스 자체의 척도가 비교적 작기 때문입니다. 일반적으로 압력 스윙 흡착 제품의 최소 가스 압력은 약 0. 4MPA에 약 0. 8MPA입니다. 질소 순도는 95%~ 99.9%에 도달 할 수 있으며 산소 순도는 93%± 2%에 도달 할 수 있습니다. 현재 국내 기술 수준에 따르면, 단일 제품 세트의 최대 압력 스윙 흡착 질소 생산 용량은 1000Nm/h에 도달 할 수 있으며 최대 압력 스윙 흡착 산소 생산은 종종 500nm/h에 도달하기가 어렵습니다. 현재 성숙 제품은 질소 순도가 99.99%에 도달하거나 초과 할 때 질소 생산 능력이 600nmh이며 산소 순도가 95%~ 99%인 경우 산소 생산 능력이 6000nm²/h ™에 도달 할 수 있습니다.
2. 막 분리 공정
가스는 다른 가스 분리를 수행 할 수있는 가스 분리를 기반으로 한 막에서 다른 확산 및 용해도 계수를 가지며, 이는 막 분리 기술의 기술적 원리이기도합니다. 혼합 가스는 막의 양쪽에서 압력과 구동력 사이의 압력 차이의 작용 하에서 상이한 투과 속도를 생성한다. 이산화탄소, 수소, 수증기 및 산소는 침투 속도가 빠르며, 이는 막의 침투 측면에서 풍부해질 것이다. 아르곤과 질소는 침투 속도가 느려 보수 측면에서 유지되고 농축 될 것이며 혼합 가스의 분리를 달성합니다.
멤브레인 분리 공정의 장점은 빠른 스타트 업 속도, 작은 발자국, 저 에너지 소비, 저음, 소형 장비 구조 및 무인 작동입니다. 막 분리 장비의 구조는 비교적 간단합니다. 컨테이너 유형, 스키드 장착 또는 박스 유형으로 만들 수 있습니다. 설치하는 것이 비교적 편리합니다. 자격을 갖춘 제품 가스는 5 ~ 15 분 이내에 제공 될 수 있으며 운영 속도가 빠릅니다. 그러나 장비의 간단한 구조로 인해 막의 품질은 막의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 멤브레인 분리 장비의 서비스 수명에 영향을 미칩니다. 그리고 일단 막이 오래되면 교체하거나 수리하는 것이 불편합니다. 막 분리 공정의 또 다른 단점은 분리 용량이 제한되어 있고 제품 가스의 순도가 낮다는 것입니다. 질소 생성물의 순도는 약 95%~ 99%이며 산소 제품의 순도는 약 45%입니다. 그것은 의료 산업, 하수 처리 산업 및 산소가 풍부한 연소 등과 같이 고순도의 제품 가스가 필요하지 않은 산업에서 종종 사용됩니다.
3. 저온 증류 공정
질소와 산소는 끓는점이 다릅니다. 이 특성을 사용하여 저온 증류 공정을 통해 질소 및 산소를 분리 할 수 있습니다. 가스의 끓는점은 온도와 압력에 의해 영향을받습니다. 증류 공정에서 저온 및 고압 환경은 먼저 공기를 액화시키는 데 사용되며, 증류 타워는 대기 중의 분리 된 질소 및 산소로 질량 전달 및 열 전달에 사용됩니다.
저온 증류 공정의 장점은 가스 압력, 가스 순도가 높은 및 대규모 가스 생산으로 화학 기업의 생산 요구를 충족시킬 수 있습니다. 그러나 기업은 작은 부하 조정 범위, 긴 시작 시간 및 복잡한 운영의 단점이 있습니다. 안정적인 양과 대량의 연속 가스 공급이 필요할 때 더 적합합니다. 산업의 발전으로 DCS 제어 시스템은 극저온 증류 공정에 도입되어 어느 정도의 단점이 향상되었습니다. 사용자 요구에 따라 극저온 증류 공정에는 다음 과정이 흐릅니다.
(1) 아르곤을 생산하기 위해 수소가없는 완전 증류.
아르곤 기술을 생산하기 위해 수소가없는 완전한 증류는 구조화 된 포장 기술을 기반으로하며 주로 중간 크기의 장비에 주로 사용됩니다. 그 목적은 제품 아르곤을 얻는 것입니다. 공정 흐름은 먼저 전통적인 공정을 통해 공정 아르곤을 얻은 다음 프로세스 아르곤에서 저온 증류를 수행하여 필요한 제품 아르곤을 얻기 위해 질소에서 질소를 제거하는 것입니다. 장점은 편리한 작동, 간단한 프로세스, 안정적이고 안전하며 가스 순도가 높습니다. 그러나 신뢰성이 낮고 준비 과정에서 수소를 소비하며 비용이 많이 발생하며 위험이 높습니다.
(2) 구조화 된 포장.
구조화 된 포장에는 세 가지 장점이 있습니다. 첫째, 에너지 소비가 낮고 연속 열 교환을 수행 할 수 있습니다. 포장의 표면은 환류 액체로 인해 액체 필름을 형성하여 상부 타워 저항을 감소시킨다. 증기와 액체 사이에는 다른 유량 경로가있어 포장의 상부 타워 저항이 크게 줄어 듭니다. 둘째, 아르곤, 질소 및 산소는 분리율이 높습니다. 상부 타워의 작동 압력은 15%~ 20%감소 될 수 있으며, 하부 타워의 압력을 감소시킬 수 있으며, 이는 아르곤, 질소 및 산소의 분리에 도움이되어 가스 추출 속도가 향상됩니다. 아르곤 추출 속도를 5%~ 10%, 산소 추출 속도를 1%~ 3%증가시킬 수 있습니다. 셋째, 광범위하게 작동하고 변경할 수 있습니다. 포장 타워의 가스 액체 접촉은 연속적이며, 포장 타워는 작은 보유량을 가지므로 특정 범위 내에서 큰 변화를 일으킬 수 있습니다. 포장 타워의 하중 범위는 40%~ 120%이며 더 빠른 가변 작동 조건 작동이 있습니다.
4. 결론
이 기사는 현재 화학 회사에서 일반적으로 사용되는 3 개의 공기 분리 공정 흐름을 간략하게 소개합니다. 이 세 가지 공기 분리 공정 흐름에는 고유 한 장점과 단점이 있습니다. 화학 회사는 실제 요구에 따라 적절한 공기 분리 공정 흐름을 선택하고 공기 분리 기술을 지속적으로 개선해야합니다.
