क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन नायट्रोजन उत्पादन म्हणजे काय

क्रायोजेनिक हवा पृथक्करण नायट्रोजन उत्पादन ही पारंपारिक नायट्रोजन उत्पादन पद्धत आहे ज्याचा इतिहास अनेक दशकांचा आहे. हे कच्चा माल म्हणून हवा वापरते, संकुचित करते आणि शुद्ध करते आणि नंतर हवेला द्रव हवेत द्रवरूप करण्यासाठी उष्णता विनिमय वापरते. द्रव हवा मुख्यतः द्रव ऑक्सिजन आणि द्रव नायट्रोजन यांचे मिश्रण आहे. द्रव ऑक्सिजन आणि द्रव नायट्रोजनचे वेगवेगळे उत्कलन बिंदू वापरून, द्रव हवेच्या ऊर्धपातनाद्वारे नायट्रोजन वेगळे करून मिळवले जाते.

ठराविक प्रक्रिया प्रवाह

संपूर्ण प्रक्रियेमध्ये हवेचे दाब आणि शुद्धीकरण, हवा वेगळे करणे आणि द्रव नायट्रोजन वाष्पीकरण यांचा समावेश होतो.

1. एअर कॉम्प्रेशन आणि शुद्धीकरण

एअर फिल्टरद्वारे हवा धूळ आणि यांत्रिक अशुद्धतेपासून स्वच्छ केल्यानंतर, ते एअर कंप्रेसरमध्ये प्रवेश करते, आवश्यक दाबाने संकुचित केले जाते आणि नंतर हवेचे तापमान कमी करण्यासाठी एअर कूलरमध्ये पाठवले जाते. मग ते हवेतील आर्द्रता, कार्बन डायऑक्साइड, ऍसिटिलीन आणि इतर हायड्रोकार्बन्स काढून टाकण्यासाठी एअर ड्रायिंग प्युरिफायरमध्ये प्रवेश करते.

2. हवा वेगळे करणे

शुद्ध हवा एअर सेपरेशन टॉवरमधील मुख्य उष्मा एक्सचेंजरमध्ये प्रवेश करते, रिफ्लक्स गॅस (उत्पादन नायट्रोजन, कचरा वायू) द्वारे संपृक्त तापमानाला थंड केली जाते आणि डिस्टिलेशन टॉवरच्या तळाशी पाठविली जाते. टॉवरच्या शीर्षस्थानी नायट्रोजन मिळवला जातो आणि द्रव हवा थ्रॉटल केली जाते आणि पाठविली जाते ती बाष्पीभवन करण्यासाठी कंडेन्सेशन बाष्पीभवनमध्ये प्रवेश करते आणि त्याच वेळी, दुरुस्ती टॉवरमधून पाठवलेल्या नायट्रोजनचा काही भाग घनरूप होतो. कंडेन्स्ड लिक्विड नायट्रोजनचा काही भाग रेक्टिफिकेशन टॉवरच्या रिफ्लक्स लिक्विड म्हणून वापरला जातो आणि दुसरा भाग लिक्विड नायट्रोजन उत्पादन म्हणून वापरला जातो आणि हवा पृथक्करण टॉवर सोडतो.

कंडेन्सेशन बाष्पीभवनातून निघणारा वायू मुख्य उष्मा एक्सचेंजरद्वारे सुमारे 130K पर्यंत पुन्हा गरम केला जातो आणि हवा पृथक्करण टॉवरसाठी कूलिंग क्षमता प्रदान करण्यासाठी विस्तार आणि रेफ्रिजरेशनसाठी विस्तारकमध्ये प्रवेश करतो. विस्तारित वायूचा काही भाग आण्विक चाळणीच्या पुनरुत्पादनासाठी आणि थंड करण्यासाठी वापरला जातो आणि नंतर सायलेन्सरद्वारे सोडला जातो. वातावरण

3. द्रव नायट्रोजन वाष्पीकरण

एअर सेपरेशन टॉवरमधून लिक्विड नायट्रोजन लिक्विड नायट्रोजन स्टोरेज टँकमध्ये साठवले जाते. जेव्हा हवा पृथक्करण उपकरणांची तपासणी केली जाते, तेव्हा स्टोरेज टाकीमधील द्रव नायट्रोजन वाफेराइझरमध्ये प्रवेश करते आणि उत्पादन नायट्रोजन पाइपलाइनवर पाठवण्यापूर्वी गरम केले जाते.

क्रायोजेनिक नायट्रोजन उत्पादन ≧99.999% शुद्धतेसह नायट्रोजन तयार करू शकते.

शुद्धता

क्रायोजेनिक नायट्रोजन उत्पादन ≧99.999% शुद्धतेसह नायट्रोजन तयार करू शकते. नायट्रोजन शुद्धता नायट्रोजन लोड, ट्रेची संख्या, ट्रेची कार्यक्षमता आणि द्रव हवेतील ऑक्सिजन शुद्धता इत्यादीद्वारे मर्यादित आहे आणि समायोजन श्रेणी लहान आहे.

म्हणून, क्रायोजेनिक नायट्रोजन उत्पादन उपकरणांच्या संचासाठी, उत्पादनाची शुद्धता मुळात निश्चित आहे आणि समायोजित करणे गैरसोयीचे आहे.

क्रायोजेनिक नायट्रोजन जनरेटर उपकरणामध्ये समाविष्ट असलेली मुख्य उपकरणे

1. हवा गाळण्याची प्रक्रिया किंवा पध्दती

एअर कंप्रेसरच्या आत असलेल्या यांत्रिक हलत्या पृष्ठभागाचा पोशाख कमी करण्यासाठी आणि हवेची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी, एअर कॉम्प्रेसरमध्ये हवा प्रवेश करण्यापूर्वी, त्यात असलेली धूळ आणि इतर अशुद्धता काढून टाकण्यासाठी प्रथम एअर फिल्टरमधून जाणे आवश्यक आहे. एअर कंप्रेसरच्या हवेच्या सेवनात मुख्यतः खडबडीत-कार्यक्षमता फिल्टर किंवा मध्यम-कार्यक्षमता फिल्टर वापरतात.

2. एअर कंप्रेसर

कामकाजाच्या तत्त्वानुसार, एअर कंप्रेसर दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: व्हॉल्यूमेट्रिक आणि वेग. एअर कंप्रेशर्स बहुतेक रिसीप्रोकेटिंग पिस्टन एअर कंप्रेसर, सेंट्रीफ्यूगल एअर कंप्रेसर आणि स्क्रू एअर कंप्रेसर वापरतात.

3. एअर कूलर

एअर ड्रायिंग प्युरिफायर आणि एअर सेपरेशन टॉवरमध्ये प्रवेश करण्यापूर्वी संकुचित हवेचे तापमान कमी करण्यासाठी, टॉवरमध्ये प्रवेश करणाऱ्या तापमानात मोठे चढ-उतार टाळण्यासाठी आणि संकुचित हवेतील बहुतेक आर्द्रता कमी करण्यासाठी याचा वापर केला जातो. नायट्रोजन वॉटर कूलर (वॉटर कूलिंग टॉवर्स आणि एअर कूलिंग टॉवर्सचे बनलेले: वॉटर कूलिंग टॉवर वायु विभक्त टॉवरमधील कचरा वायूचा वापर पाणी थंड करण्यासाठी करते आणि एअर कूलिंग टॉवर वॉटर कूलिंग टॉवरमधून फिरणारे पाणी थंड करण्यासाठी वापरतो. हवा), फ्रीॉन एअर कूलर.

4. एअर ड्रायर आणि प्युरिफायर

एअर कूलरमधून गेल्यानंतरही संकुचित हवेमध्ये विशिष्ट प्रमाणात आर्द्रता, कार्बन डायऑक्साइड, ऍसिटिलीन आणि इतर हायड्रोकार्बन्स असतात. एअर सेपरेशन टॉवरमध्ये जमा झालेला गोठलेला ओलावा आणि कार्बन डायऑक्साइड वाहिन्या, पाईप्स आणि व्हॉल्व्ह ब्लॉक करेल. ऍसिटिलीन द्रव ऑक्सिजनमध्ये जमा होते आणि स्फोट होण्याचा धोका असतो. धूळ ऑपरेटिंग मशिनरी नष्ट करेल. एअर सेपरेशन युनिटचे दीर्घकालीन सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी, या अशुद्धता काढून टाकण्यासाठी विशेष शुद्धीकरण उपकरणे स्थापित करणे आवश्यक आहे. हवा शुद्धीकरणाच्या सर्वात सामान्य पद्धती म्हणजे शोषण आणि अतिशीत करणे. चीनमधील लहान आणि मध्यम आकाराच्या नायट्रोजन जनरेटरमध्ये आण्विक चाळणी शोषण पद्धत मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.

नायट्रोजन उत्पादन उत्पादक - चीन नायट्रोजन उत्पादन कारखाना आणि पुरवठादार (xinfatools.com)

5. एअर सेपरेशन टॉवर

एअर सेपरेशन टॉवरमध्ये मुख्यतः मुख्य हीट एक्सचेंजर, लिक्विफायर, डिस्टिलेशन टॉवर, कंडेन्सिंग बाष्पीभवक इत्यादींचा समावेश होतो. मुख्य हीट एक्सचेंजर, कंडेन्सिंग बाष्पीभवक आणि लिक्विफायर हे प्लेट-वॉर्प्ड हीट एक्सचेंजर्स आहेत. हे सर्व-ॲल्युमिनियम धातूच्या संरचनेसह एकत्रित विभाजन उष्णता एक्सचेंजरचा एक नवीन प्रकार आहे. सरासरी तापमान फरक फारच लहान आहे आणि उष्णता विनिमय कार्यक्षमता 98-99% इतकी जास्त आहे. डिस्टिलेशन टॉवर हे एअर सेपरेशन उपकरण आहे. टॉवर उपकरणांचे प्रकार अंतर्गत भागांनुसार विभागले गेले आहेत. चाळणी प्लेट असलेल्या सिव्ह प्लेट टॉवरला सिव्ह प्लेट टॉवर म्हणतात, बबल कॅप प्लेट असलेल्या बबल कॅप टॉवरला बबल कॅप टॉवर म्हणतात आणि स्टॅक केलेले पॅकिंग असलेल्या पॅक टॉवरला चाळणी प्लेट टॉवर म्हणतात. चाळणीच्या प्लेटची रचना सोपी असते, ती तयार करण्यास सोपी असते आणि प्लेटची उच्च कार्यक्षमता असते, म्हणून ते एअर फ्रॅक्शनेशन डिस्टिलेशन टॉवर्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. पॅक केलेले टॉवर्स प्रामुख्याने 0.8m पेक्षा कमी व्यासाच्या आणि 7m पेक्षा जास्त नसलेल्या ऊर्ध्वपातन टॉवर्ससाठी वापरले जातात. बबल कॅप टॉवर्स आता त्यांच्या जटिल संरचनेमुळे आणि उत्पादनातील अडचणींमुळे क्वचितच वापरले जातात.

6. टर्बोएक्सपेंडर

हे एक फिरते ब्लेड मशीन आहे जे नायट्रोजन जनरेटरद्वारे थंड ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी वापरले जाते. ही एक गॅस टर्बाइन आहे जी कमी तापमानाच्या परिस्थितीत वापरली जाते. इंपेलरमधील वायूच्या प्रवाहाच्या दिशेनुसार टर्बोएक्सपँडर्स अक्षीय प्रवाह प्रकार, मध्यवर्ती रेडियल प्रवाह प्रकार आणि मध्यवर्ती रेडियल प्रवाह प्रकारात विभागले जातात; इम्पेलरमध्ये वायू सतत विस्तारत राहतो की नाही यानुसार, तो काउंटरटॅक प्रकार आणि प्रभाव प्रकारात विभागला जातो. सततचा विस्तार हा पलटवार प्रकार आहे. प्रकार, तो विस्तारत नाही आणि प्रभाव प्रकार बनतो. सिंगल-स्टेज रेडियल अक्षीय प्रवाह प्रभाव टर्बाइन विस्तारक मोठ्या प्रमाणावर हवा पृथक्करण उपकरणांमध्ये वापरले जातात. क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन नायट्रोजन जनरेटरमध्ये जटिल उपकरणे, मोठे क्षेत्रफळ, उच्च पायाभूत सुविधा खर्च, उपकरणांमध्ये एक वेळची उच्च गुंतवणूक, उच्च परिचालन खर्च, मंद वायू उत्पादन (12 ते 24 तास), उच्च प्रतिष्ठापन आवश्यकता आणि एक दीर्घ चक्र आहे. उपकरणे, प्रतिष्ठापन आणि पायाभूत सुविधांचे घटक विचारात घेतल्यास, 3500Nm3/h पेक्षा कमी असलेल्या उपकरणांसाठी समान वैशिष्ट्यांसह PSA उपकरणांची गुंतवणूक स्केल क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन उपकरणांपेक्षा 20% ते 50% कमी आहे. क्रायोजेनिक नायट्रोजन जनरेटर यंत्र मोठ्या प्रमाणात औद्योगिक नायट्रोजन उत्पादनासाठी योग्य आहे, परंतु मध्यम आणि लहान नायट्रोजन उत्पादन किफायतशीर आहे.