產(chǎn)品介紹
一、膜分離H2/CO分離純化系統(tǒng)
1、簡介
從1977年到1999年間，已有二百多套PRISM氫氣膜裝置在世界各地投入使用，使用的行業(yè)范圍主要在合成氨廠、煉油廠、制氫廠、合成氣廠。
PRISM氫氣膜分離裝置工藝流程簡單，可靠性高，投資及運行費用低，占地面積小，開停車簡單，使用壽命長，產(chǎn)品氫氣的純度和回收率可同時達(dá)90%-92%。采用兩級膜分離時，產(chǎn)品氫氣純度可達(dá)到99.5%以上。
2、主要用途如下:
2-1、合成氨馳放氣中的氫氣回收
PRISM 膜系統(tǒng)可以從合成氨馳放氣中回收95% 以上的氫氣，所回收的純度可以超過98%。這既可循環(huán)至合成氣入口段增產(chǎn)(通�？稍霎a(chǎn)5%)或節(jié)能，也可用于其它加氫過程。本系統(tǒng)配制的高壓水洗塔可以從合在氨馳放氣中得15--20%的氨水。
2-2、石油化工及煉廠氣中的氫回收
PRISM 膜系統(tǒng)可以從各種石油化工及煉廠氣含氫馳放氣中回收85%--95% 的氫氣，純度達(dá)92%--98%，各煉油廠普遍采用的催化裂化裝置可以利用PRISM膜系統(tǒng)把氫含量從20%左右提高到98%，或更高。這對改善工廠的氫氣平衡有重大意義。在某些情況下，PRISM 膜系統(tǒng)可以將低純度的氫氣如在90%左右提高到98% 或更高，以滿足某些工藝的特殊需要。
2-3、甲醇馳放氣中的氫回收
配有水洗塔的PRISM 膜系統(tǒng)，可以從合成甲醇馳放氣中回收氫氣、二氧化碳和殘留的甲醇�；厥盏臍錃夂投趸挤祷赜米骱厦鏆獾脑蠚�，達(dá)到增產(chǎn)，節(jié)能的效果。
2-4、制氫廠的氫氣回收
膜分離器系統(tǒng)可以從甲烷、水蒸氣重整的進料氣中回收高純度的氫氣、脫去氫氣后的原料氣水蒸氣重整時可增加氫氣產(chǎn)量。
2-5、焦?fàn)t煤氣中氫氣的回收
隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，焦?fàn)t煤氣中氫氣回收越來越引起人們的注意。膜分離器系統(tǒng)可以根據(jù)原料組成，先凈化后回收氫的辦法來回收高純氫氣，以供各種化工過程的使用。
2-6、CO/H2混合氣比例調(diào)節(jié)
含有H2、CO的混合氣體的摩爾比可以通過膜分離系統(tǒng)調(diào)整其比例，滿足生產(chǎn)工藝要求的產(chǎn)品氣。例如下表
|
原料氣 |
產(chǎn)品氣 |
||
|
H2% |
CO% |
H2% |
CO% |
|
80 |
20 |
50 |
50 |
|
H2/CO=4:1 |
H2/CO=1:1 |
||
2-7：一氧化碳的純化
膜分離器可通過除去含氫CO中的氫氣和水氣而實現(xiàn)CO的純化，純化后的CO原料氣濃縮至85%--95%，回收率可達(dá)85-90%。
二、空分制氮系統(tǒng)
1、 PSA制氮設(shè)備
1-1、工作原理
PSA 制氮裝置是以優(yōu)質(zhì)碳分子篩為吸附劑，采用變壓吸附原理(PSA)從空氣中分離制取氮氣。碳分子篩對空氣中的氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面上的擴散速率不同。直徑較小的氣體分子(O2)擴散速率較快，較多的進入碳分子篩微孔。直徑較大的氣體分子(N2)擴散速率較慢，進入碳分子篩微孔較少，這樣在氣相中可以得到氮的富集成分。因此，利用碳分子篩對氧和氮在某一時間內(nèi)吸附量的差別這一特性，由全自動控制系統(tǒng)按特定程序施以加壓吸附，常壓解析的循環(huán)過程，完成氮氧分離，獲得所需高純度的氮氣。
1-2、技術(shù)特點
＊工藝流程簡捷，無人操作，全自動控制;
＊產(chǎn)氣快，耗能低，性能穩(wěn)定，壽命長;
＊關(guān)鍵部件采用進口配置，故障率低，維修簡便;
＊現(xiàn)場制氮，可隨時開停車;
＊價格性能比優(yōu)良，投資回收快。
1-3、工藝流程圖
1-4、主要技術(shù)指標(biāo)
＊氮氣產(chǎn)量：1-2000Nm3/h
＊氮氣純度：95-99.9995%(無氧含量)
＊當(dāng)純度>99.99%時，應(yīng)配置CKNC系列氮氣純化裝置
＊出口壓力：0.05-0.8Mpa(可調(diào))
＊露 點：-20℃～-50℃2、膜分離制氮機
2、膜分離制氮設(shè)備
2-1、膜分離制氮原理
兩種或兩種以上的氣體混合物通過高分子膜時，由于各種氣體在膜中溶解度和擴散系數(shù)的差異，導(dǎo)致不同氣體在膜中相對滲透率不同。根據(jù)這一特性，可將各種氣體分為“快氣”和“慢氣”。
當(dāng)混合氣 體在驅(qū)動力—膜兩側(cè)壓力差作用下，滲透速率相對快的氣體如水、氧氣、氫氣、氦氣、二氧化碳等透過膜后，在膜的滲透側(cè)被富集，而滲透速率相對較慢的氣體，如甲烷、氮氣、一氧化碳和氬氣等氣體則在膜滯留側(cè)被富集，從而達(dá)到混合氣體分離的目的。當(dāng)以加壓凈化空氣為氣源時，氮氣等惰性氣體被富集成高純度供生產(chǎn)應(yīng)用，由滲透側(cè)排空的為富氧空氣。
2-2、 膜分離器構(gòu)型及特性
膜分離器由多束半滲透中空纖維絲組成，每個分離器含有數(shù)以萬計的纖維絲，這為氣體提供了最大限度的分離面積，根據(jù)不同氣體的分離特性，膜分離器設(shè)計成外壓型和內(nèi)壓型兩種構(gòu)型，內(nèi)壓型使用于空氣富氮過程。膜分離 (簡稱膜) 的性能通常是由產(chǎn)氣量和回收率來描述的，這兩個性能指標(biāo)是與產(chǎn)生的氮氣純度、操作溫度和運行壓力直接相關(guān)的。一般來講，純度不變時，產(chǎn)氣量是隨運行壓力和溫度而增加的，回收率只隨壓力升高稍有增長，卻隨溫度升高顯著下降;當(dāng)壓力和溫度一定時，回收率和產(chǎn)氣量都隨產(chǎn)生氮氣中的氧含量增加而增大，膜分離系統(tǒng)的最佳操作狀態(tài)是：壓力為1.1～1.3Mpa，溫度在50～55℃，最高不得超過60℃。
2-3、膜分離制氮系統(tǒng)
氮膜系統(tǒng)由空氣壓縮機、過濾器、和膜分離器組成，壓縮空氣經(jīng)過濾進入膜分離器、空氣中的氧氣、水蒸氣和少量的二氧化碳快速透過膜進入另一側(cè)被富集;氮氣透過膜的速率較慢而在膜的滯留側(cè)被富集。富集后的氮氣其出口壓力幾乎與入口壓縮空氣壓力相同，動力損耗相當(dāng)小。
膜氮系統(tǒng)可將廉價的空氣中氮從78%提高到95%以上，最高可得到99.9%的氮。通過配置后級純化脫氧裝置，可以得到99.9999%的高純度氮氣。
氮膜系統(tǒng)已形成了適合各種用途的全套系列，通過調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流速及溫度等參數(shù)，可以得到您所希望的產(chǎn)品氮氣純度和流量。
3、氮氣的應(yīng)用領(lǐng)域
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，氮氣的惰性被廣泛用于保護氣體。近年來，氮的應(yīng)用范圍日益擴大，并已深入許多工業(yè)部門和日常生活領(lǐng)域。
如冶金及金屬加工、煉鋼轉(zhuǎn)爐密封、高爐爐頂密封、高爐煉鐵煤粉噴吹、連鑄、連軋、鋼材退火保護氣氛等、光亮退火、消除應(yīng)力、時效、淬火加熱、滲碳、碳氮共滲、軟氮化、真空淬火、等氮基氣氛熱處理的氮源、焊接及粉末燒結(jié)過程的保護氣氛。以及清洗、稀釋氣體�；瘜W(xué)及石油化工存儲液體上面氣層的惰性化、吹洗容器/管道/反應(yīng)器/隔離室;合成纖維紡線、拉絲防氯化、設(shè)備防腐;涂料油漆生產(chǎn)充氮、防止油干燥時的聚合作用;對油船提供保護氣氛(油面上用氮氣密封和清洗);海洋工程的惰性氣體供應(yīng);干法息焦、催化劑再生、石油分餾、氮肥原料、觸媒保護、洗滌氣、橡膠的包裝與儲存、子午輪胎生產(chǎn)等;氮氣壓注開采石油等。玻璃及塑料工業(yè)浮法玻璃生產(chǎn)過程的保護氣，塑料粒子的氣動傳輸、塑料生產(chǎn)/儲存中防止氧化等。電子工業(yè)灌充斷路器中電壓導(dǎo)體、大規(guī)模集成電路、彩色/黑白顯象管、電視機/錄音機另部件以及制造半導(dǎo)體/電器用保護/封裝氣體、激光打孔等電氣元件生產(chǎn)的氮基氣氛;鉸鏈電纜/光纜的生產(chǎn)保護用氣。醫(yī)藥工業(yè)制藥原料、藥物的充氮包裝/運輸/保護、西藥針劑充氮、儲罐及容器充氮、藥物氣動傳輸?shù)臍庠吹�。食品工業(yè)食品包裝用保護氣、酒/啤酒/果汁的儲存與清除、糧油食品、茶葉、中草藥的常溫儲及抑制害蟲、水果、蔬菜在適宜溫度下的長期保鮮、果汁/生油及果醬等的充氮 保鮮。航天工業(yè)火箭燃料增壓劑、發(fā)射臺置換氣和安全保護氣、宇航員操縱氣、空間模擬室/飛機燃料管路的清洗氣、高精武器的儲存保護氣。安全滅火煤礦礦井滅火、而在很多領(lǐng)域，如電子、石油化工、食品等有時氮氣的用量不是很大，但需要安全和穩(wěn)定氮氣源，來進行正常的安全生產(chǎn)。CKKJ小型制氮系統(tǒng)是基于次此方面的研究而設(shè)計的，整體設(shè)計，只需通上電源就可以生產(chǎn)出合格的氮氣。
三、空分制氧系統(tǒng)
1、PSA制氧機
1-1、工作原理
變壓吸附制氧的基本原理是利用空氣中的氮氣和氧氣在沸石分子篩(ZMS)上因壓力不同而吸附性能的差異來進行氧氮分離。根據(jù)吸附分離的解吸壓力不同，通常我們將變壓吸附制氧分成常壓解吸和真空解吸兩種不同的工藝流程，用
戶可根據(jù)不同的工況要求，選擇適合的流程以達(dá)到最佳效果。
1-2、工藝說明
環(huán)境空氣經(jīng)空壓機壓縮增壓后，經(jīng)冷除水過濾器凈化(除水、除塵)，進入兩只裝有沸石分子篩的吸附塔組成的變壓吸附裝置;壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔的過程中，空氣中氮、二氧化碳、水蒸氣等在分子篩表面被吸附，未被吸附的氧在吸附塔頂部聚集作為產(chǎn)品氣流出進入氧氣緩沖罐，經(jīng)計量和純度檢測合格后送用戶使用。經(jīng)大約一分鐘時間后，第一只吸附塔中的分子篩吸附劑被所吸附的氮分子吸附飽和，需進行再生，以便為下次吸附做準(zhǔn)備。此時壓縮空氣轉(zhuǎn)而進到第二只再生好的吸附塔繼續(xù)吸附;再生是通過吸附塔停止吸附步驟，將吸附塔內(nèi)的壓力泄放到環(huán)境大氣壓來實現(xiàn)的。兩只吸附塔交替進行吸附和再生，從而實現(xiàn)氧氣的連續(xù)生產(chǎn)。
1-3、工藝流程圖
1-4、主要特點
＊ 流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、性價比優(yōu)良，投資回收快。
＊ 自動化程度高，現(xiàn)場制氧，開停車方便快捷，可以連續(xù)無人運行;
＊ 運行和維護費用低;
＊ 運行獨立性強，穩(wěn)定性好，可靠性高，常溫低壓下工作，安全性能好。
1-5、技術(shù)參數(shù)
＊ 出口壓力： 0.2-0.6MPa可調(diào)。
＊ 氧氣產(chǎn)量：1～2000Nm3/h (按需要確定)
＊ 氧氣純度：90～93%可調(diào)
＊ 露 點：-40~60℃
2、VPSA制氧設(shè)備
2-1、原理介紹
真空變壓吸附技術(shù)(Vacuum Pressure Swing Adsorption ，簡稱VPSA )的基本原理是：利用固體吸附劑對氣體組份吸附的明顯選擇性和擴散性的差異，通過氣源在接近常壓下作周期性、在不同的吸附器中的循環(huán)變化，其解析(或再生)采用真空抽吸的方式來實現(xiàn)氣體的分離過程
真空變壓吸附制氧技術(shù)是以空氣作為原料，利用專用的制氧分子篩對空氣中氧、氮等氣體組分的吸附選擇性，在常溫狀態(tài)下將空氣中的氧氣分離出來的先進技術(shù)。與深冷氣體分離技術(shù)相比，具有工藝流程簡單、開停便捷迅速、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、自動化程度高、公用工程投資和運行成本相對較低等特點。
2-2、工藝說明
變壓吸附空分制氧包括PSA 和VPSA 循環(huán)過程，兩種循環(huán)過程是由一系列基本步驟組成，而且不同空分制氧過程可能有不同的循環(huán)步驟，這些步驟使不同吸附塔之間相互關(guān)聯(lián)，使床層得到有效的吸附和再生。變壓吸附過程中吸附氣體的脫附有常壓沖洗解吸和抽真空負(fù)壓解吸兩種方式;按照脫附方式的不同，變壓吸附空分制氧可分為PSA 過程和VPSA 過程。VPSA(Vacuum Pressure SwingAdsorption) 是在接近常壓下(或者說超大氣壓)吸附而在抽真空負(fù)壓再生的過程，循環(huán)過程通過鼓風(fēng)機提供進料空氣，適合于應(yīng)用高性能吸附劑(如CaX 和LiX 沸石)，常壓下難于沖洗解吸的空分制氧的場合。
沸石分子篩對空氣中各氣體組分的吸附有其自身的特殊性質(zhì)：在一定時間內(nèi)，其對空氣中氮分子的吸附容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氧分子的吸附容量。即沸石分子篩是選擇型的吸附劑，沸石分子篩因為具有選擇吸附空氣中氮氣這一特性，因而被廣泛應(yīng)用于空氣分離制取氧氣。在吸附平衡情況下，氣體壓力越高，則吸附劑的吸附量越大。反之，壓力越低，則吸附量越小，吸附分離正是遵循這一基本原理而進行有效的氣體分離。
2-3、工藝流程圖
2-4、性能特點
1、投資成本低、能耗小、與其它VPSA氧氣系統(tǒng)相比維護量減少。
2、工藝流程簡單，設(shè)備少，自動化水平高，無需專人看管。
3、占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、可用于室內(nèi)、外操作。
4、起動迅速，起動約30分鐘可正常供氧，停機方便，可間斷運行。
5、常溫抵押下工作，再生過程無須加熱，無任何危險性。
6、產(chǎn)品純度及產(chǎn)量易于調(diào)整，適應(yīng)能力強。氧氣純度(21%~93%)和流量可控調(diào)節(jié)，當(dāng)用氧純度降低時極大節(jié)能。
7、超級過濾保護系統(tǒng)減少沸石分子篩被污染;先進的沸石分子篩壓緊技術(shù)減少沸石分子篩的粉化和床層下降而降低性能，沸石分子篩的設(shè)計使用壽命通常超過10年。
2-5、技術(shù)參數(shù)
流量：200-3000Nm3/h
壓力：≥0.15bar.g (可采用擴展配置增壓使用)
純度：90-93%
露點：-60 ～ -40℃
3、膜分離富氧裝置
2-1、工作原理
一般說來，膜對所有氣體都是可以滲透的，只不過滲透的程度不同而已。氣體透過 中空聚合物膜是一個復(fù)雜的過程，其透過機制一般是氣體分子首先被吸附到膜的表面溶 解，然后在膜中擴散，最后從膜的另一側(cè)解吸出來，膜分離技
術(shù)依靠不同氣體在膜中溶 解和擴散系數(shù)的差異來實現(xiàn)氣體的分離。當(dāng)混合氣體在一定的驅(qū)動力(膜兩側(cè)的壓力差 或壓力比)作用下，滲透速率相當(dāng)快的氣體如水汽、氧氣、氫氣、氦氣、硫化氫、二氧 化碳等透過膜后，在膜的滲透側(cè)被富
集，而滲透速率相對慢的氣體如氮氣、氬氣、甲烷 和一氧化碳等被滯留在膜的滯留側(cè)被富集從而達(dá)到混合氣體分離的目的。根據(jù)分離條件 中壓力 不同，通常我們將膜制氧分成高壓、低壓兩種不同的工藝流程，用戶可根據(jù)不同的工況要求
，選擇適合的流程以達(dá)到最佳效果。
＊ 工藝流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、可用于室內(nèi)、外操作、設(shè)備投資省
＊ 自動化程度高，開停車方便快捷;10分鐘內(nèi)達(dá)到氧濃度。
＊ 無閥門切換等運動部件，不需定期更換易損件，維修量極少。
＊ 通過增加膜分離器，很容易擴大富氧空氣產(chǎn)量。
＊ 裝置運行和維護費用較PSA法制氧低;在純度25～35%的范圍內(nèi)，具有優(yōu)越的性能
價格比。在助燃應(yīng)用方面;活魚養(yǎng)殖、運送的領(lǐng)域，它具有其它空氣分離方法所不可比擬的優(yōu)勢，運行能耗較低。
＊ 運行獨立性強，穩(wěn)定性好，可靠性高，常溫低壓下工作，安全性能好。2-2、主要性能
＊ 設(shè)備產(chǎn)氣量：0.5-5000m3/h
＊ 產(chǎn)品氣純度：中空纖維膜(≤40%);卷式膜(≤30%);平板膜(≤32%)。
＊ 出口壓力：0.05-0.5mpa，可按照要求擴展增壓配置
＊ 啟動時間：5-10分鐘;
＊ 自動控制、不合格氧氣報警、設(shè)備可以連續(xù)無人運行。
4、富氧的應(yīng)用領(lǐng)域
＊ 電爐煉鋼、黃金冶煉、 高爐煉鐵、 焊接切割、 燈具加工、玻璃加工
＊ 窯爐助燃、水泥工業(yè)鐵氧水泥、耐火磚制造
＊ 水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、垃圾焚燒、化學(xué)發(fā)酵、碳黑生產(chǎn)、藥品生產(chǎn)
＊ 化肥工業(yè)、甲醇生產(chǎn)、化學(xué)中各種氧化
＊ 造紙工業(yè)、紙漿漂白
＊ 臭氧制備、雙氧水生產(chǎn)、醫(yī)用保健
四、脫氧純化設(shè)備
膜分離制氮和PSA制氮其氣體中依然有少量的氧，如果要求高純氮氣則需要進一步純化，純化的工藝選擇可依據(jù)用戶要求選擇，常用的有兩種方法：
1、氫氣催化脫氧
1-1、反應(yīng)機理
以鈀觸媒催化劑的反應(yīng)器內(nèi)氮氣中殘余氧與氫反應(yīng)生成水蒸汽，化學(xué)反應(yīng)如下：
2H2 + O2 = 2H2O + 反應(yīng)熱
離開反應(yīng)器的高純氮先經(jīng)冷卻器冷卻，除去冷凝水，再經(jīng)吸附干燥器干燥，最終可得非常潔凈干燥的高純氮氣產(chǎn)品，整套設(shè)備自動運行。
1-2、技術(shù)條件
原料氮氣要求
純度：≥98%
壓力：0.45Mpa.g≤P≤1.0Mpa.g
溫度：≤40℃
脫氧氮氣
純度：≥99.99%(其余為水蒸氣和氨)
壓力：高于原料氮氣0.02～0.05Mpa.g
溫度：≤40℃
高純氮氣
含氧量：10～1PPM
殘氫含量：500～2000PPM
含水量：常壓露點－25～－70℃
壓力：低于原料氮氣0.1Mpa.g
溫度：≤40℃
2、碳燃燒脫氧
2-1、反應(yīng)機理
以3093專利碳催化劑的反應(yīng)器內(nèi)氮氣中殘余氧與碳反應(yīng)生成二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)如下：
O2 + C = CO2 + 反應(yīng)熱
離開反應(yīng)器的氮氣+二氧化碳經(jīng)冷卻器冷卻，再經(jīng)吸附脫碳分子篩除去CO2，最終可得非常潔凈干燥的高純氮氣產(chǎn)品，整套設(shè)備自動運行。
1-2、技術(shù)條件
原料氮氣要求
純度：≥99.5%
壓力：0.45Mpa.g≤P≤1.0Mpa.g
溫度：≤40℃
脫氧氮氣
純度：≥99.5%(其余為CO2)
溫度：≤40℃
高純氮氣
含氧量：10～1PPM
含水量：～－70℃
溫度：≤40℃
五、氣體干燥凈化過濾設(shè)備
1、膜分離干燥設(shè)備
目前商業(yè)上有為數(shù)眾多的氣體混合物干燥脫水方法。如在空氣、天然氣和其它的一些氣體的干燥過程中傳統(tǒng)方法有冷凍干燥脫水、類似硅膠等吸附劑的吸咐脫水及分子篩脫水，此外還有潮解法脫水或烘干干燥等方法. 這些干燥過程或因發(fā)生相變而消耗能源，或需要來回切換、再生吸附劑等過程使得操作繁瑣， 工藝復(fù)雜而影響操作過程的連續(xù)性;高分子膜分離技術(shù)對壓縮空氣進行干燥脫水是近幾年來發(fā)展起來的一種新方法。
2、吸附干燥設(shè)備
吸附干燥機是利用多孔性固體物質(zhì)表面的分子力來吸附壓縮空氣中的水份，從而獲得干燥、潔凈的氣體的凈化設(shè)備。
根據(jù)變壓吸附的原理(PSA)，利用干燥劑表面與空氣中水蒸汽分壓取得平衡的特性，將空氣中的水份吸附，從而達(dá)到去除壓縮空氣中的水份的目的。干燥機為雙塔結(jié)構(gòu)，當(dāng)壓縮空氣經(jīng)一個塔干燥時，另一個塔則通入微量的干燥的空
氣，采取降壓、吹洗的方法使已吸附了水份的干燥機再生，吸附的水份排除機外，然后再進行吸附過程，這樣兩塔循環(huán)交替運行，產(chǎn)生干燥的壓縮空氣。
3、氣體油水分離、精密過濾
壓縮空氣過濾系統(tǒng)主要產(chǎn)品有各種規(guī)格的空氣除油過濾器、除塵過濾器;活性炭高效除油過濾器。
4、應(yīng)用領(lǐng)域
氣體凈化干燥設(shè)備的應(yīng)用很多，主要領(lǐng)域有：
＊ 海濱、海上油井平臺上， 儀表用空氣
＊ 控制操作板上非燃爆性清潔氣;儀器測試實驗用氣
＊ 通信電纜加壓過程用氣.
＊ 閥門及氣動機上用氣;礦用設(shè)備的壓縮空氣
＊ 噴淋室用氣;設(shè)備儲運過程的清潔空氣
＊ 臭氧制取機原料用氣.
＊ 船舶供給空氣 ;核能站用空氣