Le adhartas saidheans agus teicneòlas agus leasachadh eaconamaidh, tha farsaingeachd tagraidh naitridean a’ leudachadh bho latha gu latha, agus air a dhol a-steach do dh’ iomadh roinn gnìomhachais agus beatha làitheil.
Is e nitrogen am prìomh phàirt de dh'èadhar, a 'dèanamh suas mu 78% de dh'èadhar. Tha nitrigin eileamaideach N2 na ghas gun dath agus gun bholadh fo chumhachan àbhaisteach. Is e an dùmhlachd gas fo staid àbhaisteach 1.25 g/L. Is e an ìre leaghaidh -210 ℃ agus is e an ìre goil -196 ℃. Tha nitrigin leaghte na fhuaradair aig teòthachd ìosal (-196 ℃).
An-diugh bheir sinn a-steach grunn phrìomh dhòighean air naitrigean a dhèanamh aig an taigh agus thall thairis.
Tha trì dòighean cinneasachaidh nitrigin coitcheann aig ìre gnìomhachais: cinneasachadh naitridean dealachaidh adhair cryogenic, cinneasachadh nitrigin adsorption swing cuideam, agus cinneasachadh naitridean dealachaidh membran.
An toiseach: Modh cinneasachaidh nitrigin dealachadh adhair cryogenic
Tha cinneasachadh nitrigin dealachadh èadhair cryogenic na dhòigh cinneasachaidh nitrigin traidiseanta le eachdraidh faisg air grunn deicheadan. Bidh e a’ cleachdadh èadhar mar stuth amh, ga dhlùthadh agus ga ghlanadh, agus an uairsin a’ cleachdadh iomlaid teas gus an èadhar a lionadh gu èadhar leaghaidh. Tha èadhar leaghte gu ìre mhòr na mheasgachadh de ocsaidean liùlach agus nitrogen leaghaidh. Bithear a’ cleachdadh na puingean goil eadar-dhealaichte de ocsaidean liùlach agus nitrigin leaghaidh gus an sgaradh tro bhith a’ grùdaireachd èadhar leaghaidh gus nitrigin fhaighinn.
Buannachdan: cinneasachadh gas mòr agus fìor-ghlan de nitrigin toraidh. Faodaidh cinneasachadh nitrigin cryogenic a bhith a’ toirt a-mach chan e a-mhàin nitrigin ach cuideachd nitrogen leaghaidh, a choinnicheas ri riatanasan pròiseas nitrogen leaghaidh agus a ghabhas a stòradh ann an tancaichean stòraidh nitrigin leaghaidh. Nuair a tha luchdan nitrogen eadar-amail no càradh beag air an uidheamachd dealachaidh èadhair, bidh an nitrigin leaghaidh anns an tanca stòraidh a ’dol a-steach don vaporizer agus air a theasachadh, agus an uairsin air a chuir gu loidhne-phìoban nitrigin toraidh gus coinneachadh ri iarrtas nitrogen an aonad pròiseas. Tha an cearcall obrachaidh de chinneasachadh nitrigin cryogenic (a’ toirt iomradh air an eadar-ama eadar dà theasachadh mòr) sa chumantas nas fhaide na 1 bliadhna, agus mar sin chan eilear a’ beachdachadh air cinneasachadh nitrigin cryogenic mar chùl-taic.
Eas-bhuannachdan: Faodaidh cinneasachadh nitrigin cryogenic nitrigin a thoirt gu buil le fìor-ghlan de ≧99.999%, ach tha purrachd naitridean air a chuingealachadh le luchd naitridean, àireamh treallaich, èifeachdas treidhe agus purrachd ocsaidean ann an èadhar leaghaidh, agus tha an raon rèiteachaidh glè bheag. Mar sin, airson seata de uidheamachd cinneasachaidh nitrigin cryogenic, tha purrachd toraidh gu ìre mhòr cinnteach agus mì-ghoireasach atharrachadh. Leis gu bheil an dòigh cryogenic air a dhèanamh aig teòthachd gu math ìosal, feumaidh pròiseas tòiseachaidh ro-fhuarachadh a bhith aig an uidheamachd mus tèid a chuir gu obair àbhaisteach. Chan eil an ùine tòiseachaidh, is e sin, an ùine bho thoiseach an leudachaidh chun na h-ùine nuair a ruigeas purrachd naitridean an riatanas, sa chumantas nas lugha na 12 uairean; mus tèid an uidheamachd a-steach don ath-sgrùdadh, feumaidh ùine teasachaidh is leaghadh a bhith aige, mar as trice 24 uair. Mar sin, cha bu chòir an uidheamachd cinneasachaidh nitrigin cryogenic a thòiseachadh agus a stad gu tric, agus tha e ciallach a bhith ag obair gu leantainneach airson ùine mhòr.
A bharrachd air an sin, tha am pròiseas cryogenic iom-fhillte, a ’gabhail thairis ann an sgìre mhòr, tha cosgaisean bun-structair àrd aige, tha feum air feachdan cumail suas sònraichte, tha àireamh mhòr de ghnìomhaichean aige, agus bidh e a’ dèanamh gas gu slaodach (18 gu 24 uairean). Tha e freagarrach airson cinneasachadh nitrogen gnìomhachais mòr.
Dàrna: Brùthadh Swing Adsorption (PSA) Nitrogen Riochdachadh Dòigh
Tha teicneòlas dealachaidh gas Brùthadh Swing Adsorption (PSA) na mheur cudromach de theicneòlas dealachaidh gas neo-chryogenic. Tha e mar thoradh air oidhirpean fad-ùine dhaoine gus dòigh dealachaidh èadhair nas sìmplidh a lorg na an dòigh cryogenic.
Anns na 1970n, shoirbhich le Companaidh Mèinnearachd Essen na Gearmailt an Iar criathran moileciuil gualain, a’ fuasgladh na slighe airson gnìomhachas cinneasachadh nitrogen dealachadh adhair PSA. Thairis air na 30 bliadhna a dh'fhalbh, tha an teicneòlas seo air leasachadh gu luath agus aibidh. Tha e air a thighinn gu bhith na cho-fharpaiseach làidir de sgaradh èadhair cryogenic ann an raon cinneasachadh nitrigin beag is meadhanach.
Bidh cinneasachadh nitrogen adsorption swing cuideam a’ cleachdadh èadhar mar stuth amh agus criathar moileciuil gualain mar adsorbent. Bidh e a’ cleachdadh feartan sùghadh roghnach criathar moileciuil gualain de ocsaidean agus naitridean san adhar, agus a’ cleachdadh a’ phrionnsapal de sùghadh sèididh cuideam (assorption cuideam, desorption lughdachadh cuideam agus ath-nuadhachadh criathar moileciuil) gus ocsaidean agus naitridean a sgaradh aig teòthachd an t-seòmair gus naitridean a thoirt gu buil.
An coimeas ri cinneasachadh nitrogen dealachadh èadhair cryogenic, tha buannachdan mòra aig cinneasachadh nitrigin swing cuideam: thathas a ’dèanamh sgaradh sùghaidh aig teòthachd an t-seòmair, tha am pròiseas sìmplidh, tha an uidheamachd teann, tha an lorg-coise beag, tha e furasta tòiseachadh agus stad, tha e a ’tòiseachadh gu sgiobalta, tha cinneasachadh gas luath (mar as trice timcheall air 30 mionaid), tha an caitheamh lùtha beag, tha a’ chosgais obrachaidh ìosal, tha an ìre fèin-ghluasaid àrd, tha obrachadh agus cumail suas goireasach, tha an stàladh sgithidh goireasach, chan eil bunait sònraichte ann. a dhìth, faodar purrachd naitrigean toraidh atharrachadh taobh a-staigh raon sònraichte, agus is e cinneasachadh naitridean ≤3000Nm3 / h. Mar sin, tha cinneasachadh nitrogen adsorption swing cuideam gu sònraichte freagarrach airson obrachadh eadar-amail.
Ach, gu ruige seo, chan urrainn dha co-aoisean dachaigheil agus cèin ach nitrogen a thoirt a-mach le purrachd de 99.9% (ie, O2≤0.1%) a ’cleachdadh teicneòlas cinneasachadh nitrogen PSA. Faodaidh cuid de chompanaidhean 99.99% de naitridean fìor-ghlan (O2≤0.01%) a thoirt gu buil. Tha purrachd nas àirde comasach bho shealladh teicneòlas cinneasachaidh nitrigin PSA, ach tha a ’chosgais cinneasachaidh ro àrd agus chan eil e coltach gun gabh luchd-cleachdaidh ris. Mar sin, feumaidh cleachdadh teicneòlas cinneasachaidh nitrigin PSA gus nitrogen fìor-ghlan a thoirt gu buil inneal glanaidh às deidh ìre a chuir ris.
Modh glanaidh nitrogen (sgèile gnìomhachais)
(1) Hydrogenation deoxygenation modh.
Fo ghnìomhachd catalpa, bidh an ocsaidean a tha air fhàgail anns na naitridean ag ath-fhreagairt leis an hydrogen a bharrachd gus uisge a thoirt gu buil, agus is e am foirmle ath-bhualadh: 2H2 + O2 = 2H2O. An uairsin, thèid an t-uisge a thoirt air falbh le inneal-togail compressor nitrogen àrd-bhruthadh, agus gheibhear an nitrigin àrd-ghlan leis na prìomh phàirtean a leanas le bhith a 'tiormachadh an dèidh sin: N2≥99.999%, O2≤5 × 10-6, H2≤1500 × 10-6, H2O≤10.7×10-6. Tha cosgais cinneasachadh nitrigin timcheall air 0.5 yuan / m3.
(2) Hydrogenation agus deoxygenation modh.
Tha an dòigh seo air a roinn ann an trì ìrean: is e a’ chiad ìre hydrogenation agus deoxygenation, is e an dàrna ìre dehydrogenation, agus is e an treas ìre toirt air falbh uisge. Gheibhear naitridean fìor-ghlan leis a’ cho-dhèanamh a leanas: N2 ≥ 99.999%, O2 ≤ 5 × 10-6, H2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10.7 × 10-6. Tha cosgais cinneasachadh nitrigin timcheall air 0.6 yuan / m3.
(3) Carbon deoxygenation dòigh.
Fo ghnìomhachd catalyst le taic gualain (aig teòthachd sònraichte), bidh an ocsaidean a tha air fhàgail ann an naitridean àbhaisteach ag ath-fhreagairt leis a’ charbon a bheir an catalyst fhèin seachad gus CO2 a ghineadh. Reaction foirmle: C + O2 = CO2. Às deidh an ìre às deidh sin de bhith a ’toirt air falbh CO2 agus H2O, gheibhear naitridean fìor-ghlan leis na buill a leanas: N2 ≥ 99.999%, O2 ≤ 5 × 10-6, CO2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10.7 × 10-6. Tha cosgais cinneasachadh nitrigin timcheall air 0.6 yuan / m3.
San treas àite: Dealachadh membran agus dealachadh èadhair cinneasachadh nitrogen
Tha sgaradh membran agus dealachadh èadhair cinneasachadh nitrogen cuideachd na mheur ùr de theicneòlas cinneasachadh nitrigin neo-chryogenic. Is e dòigh cinneasachaidh nitrigin ùr a th’ ann a leasaich gu luath thall thairis anns na 1980n. Chaidh a bhrosnachadh agus a chuir an sàs ann an Sìona anns na bliadhnachan mu dheireadh.
Bidh cinneasachadh nitrogen dealachadh membran a’ cleachdadh èadhar mar stuth amh. Fo chuideam sònraichte, bidh e a’ cleachdadh na diofar ìrean treòrachaidh de ocsaidean agus naitridean anns an membran snàithleach falamh gus ocsaidean agus nitrigin a sgaradh gus nitrigin a dhèanamh. An coimeas ris an dà dhòigh cinneasachaidh nitrigin gu h-àrd, tha feartan structar uidheamachd nas sìmplidh aige, meud nas lugha, gun bhalbhaichean suidse, obrachadh agus cumail suas nas sìmplidh, cinneasachadh gas nas luaithe (taobh a-staigh 3 mionaidean), agus leudachadh comas nas goireasaiche.
Ach, tha riatanasan nas cruaidhe aig membranes snàithleach falamh a thaobh glainead èadhair teann. Tha na buill-bodhaig buailteach a bhith a’ fàs nas sine agus fàilligeadh, agus tha iad duilich a chàradh. Feumar membran ùra a chuir nan àite.
Tha cinneasachadh nitrogen dealachaidh membran nas freagarraiche do luchd-cleachdaidh beag is meadhanach le riatanasan purrachd nitrogen de ≤98%, agus tha an co-mheas prìs gnìomh-gnìomh as fheàrr aig an àm seo; nuair a dh’ fheumar purrachd naitridean a bhith nas àirde na 98%, tha e timcheall air 30% nas àirde na an inneal cinneasachaidh nitrogen swing cuideam den aon shònrachadh. Mar sin, nuair a thèid naitridean fìor-ghlan a thoirt a-mach le bhith a’ cothlamadh cinneasachadh naitridean dealachaidh membran agus innealan glanaidh nitrogen, is e purrachd nitrogen coitcheann sa chumantas 98%, a mheudaicheas cosgais cinneasachaidh agus cosgais obrachaidh an inneal glanaidh.
Ùine puist: Iuchar-24-2024
