Le dul chun cinn na heolaíochta agus na teicneolaíochta agus forbairt an gheilleagair, tá raon feidhme iarratais nítrigine ag leathnú ó lá go lá, agus chuaigh sé isteach i go leor earnálacha tionsclaíocha agus sa saol laethúil.
Déantóirí Táirgthe Nítrigine - Monarcha & Soláthraithe Táirgthe Nítrigine na Síne (xinfatools.com)
Is é nítrigin an phríomh-chomhpháirt den aer, arb ionann é agus thart ar 78% den aer. Is gás gan dath agus gan bholadh é nítrigine eiliminteach N2 faoi ghnáthchoinníollacha. Is é 1.25 g/L dlús an gháis faoin staid chaighdeánach. Is é an pointe leá -210 ℃ agus an fiuchphointe -196 ℃. Is cuisneán íseal-teocht é nítrigine leachtach (-196 ℃).
Sa lá atá inniu tabharfaimid isteach roinnt príomh-mhodhanna chun nítrigin a tháirgeadh sa bhaile agus thar lear.
Tá trí mhodh ginearálta táirgthe nítrigine ar scála tionsclaíoch: táirgeadh nítrigine scaradh aer crióigineach, táirgeadh nítrigine asaithe swing brú, agus táirgeadh nítrigine scaradh membrane.
An Chéad: Modh táirgeachta nítrigine scaradh aer crióigineach
Is modh traidisiúnta táirgthe nítrigine é táirgeadh nítrigine deighilte aeir crióigineach a bhfuil stair beagnach roinnt blianta aige. Úsáideann sé aer mar amhábhar, déanann sé é a chomhbhrú agus a íonú, agus ansin úsáideann sé malartú teasa chun an t-aer a leachtú go haer leachtach. Is meascán de ocsaigin leachtach agus nítrigine leachtach den chuid is mó é aer leachtach. Úsáidtear na fiuchphointí éagsúla ocsaigin leachtach agus nítrigine leachtach chun iad a scaradh trí dhriogadh aer leachtach chun nítrigin a fháil.
Buntáistí: táirgeadh gáis mór agus ard-íonacht nítrigine táirge. Is féidir le táirgeadh nítrigine crióigineach ní hamháin nítrigine a tháirgeadh ach freisin nítrigin leachtach, a chomhlíonann riachtanais phróiseas nítrigine leachtach agus is féidir é a stóráil in umair stórála nítrigine leachtach. Nuair a bhíonn ualach nítrigine uaineach nó deisiú beag ar an trealamh scaradh aeir, téann an nítrigine leachtach san umar stórála isteach sa vaporizer agus téitear é, agus ansin é a sheoladh chuig píblíne nítrigine an táirge chun freastal ar éileamh nítrigine an aonaid phróisis. Tá timthriall oibriúcháin táirgeadh nítrigine crióigineach (ag tagairt don eatramh idir dhá théamh mór) go ginearálta níos mó ná 1 bhliain, mar sin ní mheastar go ginearálta táirgeadh nítrigine crióigineach mar fuireachas.
Míbhuntáistí: Is féidir le táirgeadh nítrigine crióigineach nítrigine a tháirgeadh le íonacht ≧99.999%, ach tá íonacht nítrigine teoranta ag ualach nítrigine, líon na dtráidirí, éifeachtúlacht tráidire agus íonacht ocsaigine san aer leachtach, agus tá an raon coigeartaithe an-bheag. Dá bhrí sin, le haghaidh sraith de threalamh táirgeachta nítrigine crióigineach, tá íonacht an táirge go bunúsach áirithe agus deacair a choigeartú. Ós rud é go ndéantar an modh crióigineach ag teochtaí thar a bheith íseal, ní mór go mbeadh próiseas tosaithe réamh-fhuaraithe ag an trealamh sula gcuirfear i ngnáthoibriú é. Is é an t-am tosaithe, is é sin, an t-am ó thús an leathnaithe go dtí an t-am nuair a shroicheann an íonacht nítrigine an riachtanas, go ginearálta nach lú ná 12 uair an chloig; sula dtéann an trealamh isteach san ollchóiriú, caithfidh sé tréimhse ama téimh agus leá a bheith aige, go ginearálta 24 uair an chloig. Dá bhrí sin, níor cheart an trealamh táirgeachta nítrigine crióigineach a thosú agus a stopadh go minic, agus tá sé inmholta oibriú go leanúnach ar feadh i bhfad.
Ina theannta sin, tá an próiseas crióigineach casta, áitíonn sé limistéar mór, tá costais bonneagair arda, éilíonn fórsaí cothabhála speisialta, tá líon mór oibreoirí aige, agus táirgeann sé gás go mall (18 go 24 uair an chloig). Tá sé oiriúnach le haghaidh táirgeadh nítrigine tionsclaíoch ar scála mór.
Dara: Asaithe Brú Swing (PSA) Modh Táirgthe Nítrigine
Is brainse tábhachtach de theicneolaíocht scaradh gáis neamh-chrióigineach é teicneolaíocht scaradh gáis Asaithe Brú Swing (PSA). Tá sé mar thoradh ar iarrachtaí fadtéarmacha daoine modh scaradh aeir níos simplí a aimsiú ná an modh crióigineach.
Sna 1970í, d'éirigh le Cuideachta Mianadóireachta Iarthar na Gearmáine Essen rilleoga móilíneacha carbóin a fhorbairt, rud a réitigh an bealach do tháirgeadh nítrigine scaradh aeir PSA a thionsclaíocht. Le 30 bliain anuas, tá an teicneolaíocht seo forbartha go tapa agus aibithe. Tá sé tar éis éirí ina iomaitheoir láidir ar scaradh aer crióigineach i réimse na táirgeachta nítrigine beaga agus meánmhéide.
Úsáideann táirgeadh nítrigine asaithe swing brú aer mar amhábhar agus criathar móilíneach carbóin mar adsorbent. Úsáideann sé tréithe asaithe roghnaíoch criathar mhóilíneach carbóin ar ocsaigin agus nítrigin san aer, agus úsáideann sé prionsabal asaithe swing brú (asaithe brú, dí-asú laghdaithe brú agus athghiniúint criathar móilíneach) chun ocsaigin agus nítrigin a scaradh ag teocht an tseomra chun nítrigin a tháirgeadh.
I gcomparáid le táirgeadh nítrigine scaradh aer crióigineach, tá buntáistí suntasacha ag táirgeadh nítrigine asaithe swing brú: déantar scaradh asaithe ag teocht an tseomra, tá an próiseas simplí, tá an trealamh dlúth, tá an lorg beag, tá sé éasca a thosú agus a stopadh, tá sé tosaíonn go tapa, tá an táirgeadh gáis tapa (go ginearálta thart ar 30 nóiméad), tá an tomhaltas fuinnimh beag, tá an costas oibriúcháin íseal, tá an leibhéal uathoibrithe ard, tá an oibríocht agus an cothabháil áisiúil, tá an suiteáil skid áisiúil, gan aon bhunús speisialta ag teastáil, is féidir íonacht nítrigine an táirge a choigeartú laistigh de raon áirithe, agus is é ≤3000Nm3/h an táirgeadh nítrigine. Dá bhrí sin, tá táirgeadh nítrigine asaithe swing brú oiriúnach go háirithe le haghaidh oibriú uaineach.
Mar sin féin, go dtí seo, ní féidir le comhghleacaithe intíre agus eachtrannacha ach nítrigine a tháirgeadh le íonacht 99.9% (ie, O2≤0.1%) ag baint úsáide as teicneolaíocht táirgthe nítrigine PSA. Is féidir le roinnt cuideachtaí 99.99% nítrigine íon (O2≤0.01%) a tháirgeadh. Is féidir íonacht níos airde ó thaobh na teicneolaíochta táirgthe nítrigine PSA, ach tá an costas táirgthe ró-ard agus ní dócha go nglacfaidh úsáideoirí leis. Dá bhrí sin, ní mór úsáid a bhaint as teicneolaíocht táirgthe nítrigine PSA chun nítrigin ard-íonachta a tháirgeadh gléas íonú iar-chéim a chur leis freisin.
Modh íonú nítrigine (scála tionsclaíoch)
(1) Modh dí-ocsaiginithe hidriginithe.
Faoi ghníomhaíocht chatalaíoch, imoibríonn an ocsaigin iarmharach sa nítrigin leis an hidrigin bhreise chun uisce a tháirgeadh, agus is é an fhoirmle imoibriúcháin ná: 2H2 + O2 = 2H2O. Ansin, baintear an t-uisce le teanndáileog comhbhrúiteoir nítrigine ardbhrú, agus faightear an nítrigin ard-íonachta leis na príomhchodanna seo a leanas trí iar-thriomú: N2≥99.999%, O2≤5×10-6, H2≤1500 × 10-6, H2O≤10.7×10-6. Tá costas táirgthe nítrigine thart ar 0.5 yuan/m3.
(2) Modh hidriginithe agus dí-ocsaiginithe.
Tá an modh seo roinnte ina thrí chéim: is é an chéad chéim hidriginiú agus dí-ocsaiginiú, is é an dara céim dehydrogenation, agus is é an tríú céim a bhaint uisce. Faightear nítrigin ard-íonachta leis an gcomhdhéanamh seo a leanas: N2 ≥ 99.999%, O2 ≤ 5 × 10-6, H2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10.7 × 10-6. Tá costas táirgthe nítrigine thart ar 0.6 yuan/m3.
(3) Modh dí-ocsaiginithe carbóin.
Faoi ghníomhaíocht chatalaíoch le tacaíocht charbóin (ag teocht áirithe), imoibríonn an ocsaigin iarmharach i ngnáthnós nítrigine leis an gcarbón a sholáthraíonn an catalaíoch féin chun CO2 a ghiniúint. Foirmle imoibrithe: C + O2 = CO2. Tar éis an chéim ina dhiaidh sin de bhaint CO2 agus H2O, faightear nítrigin ard-íonachta leis an gcomhdhéanamh seo a leanas: N2 ≥ 99.999%, O2 ≤ 5 × 10-6, CO2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10.7 × 10-6. Tá costas táirgthe nítrigine thart ar 0.6 yuan/m3.
Tríú: Scaradh membrane agus táirgeadh nítrigine scaradh aer
Is brainse nua de theicneolaíocht táirgthe nítrigine neamh-chrióigineach é scaradh membrane agus scaradh aeir freisin. Is modh táirgthe nítrigine nua é a d'fhorbair go tapa thar lear sna 1980í. Tá sé curtha chun cinn agus curtha i bhfeidhm sa tSín le blianta beaga anuas.
Úsáideann táirgeadh nítrigine scaradh membrane aer mar amhábhar. Faoi bhrú áirithe, úsáideann sé na rátaí tréscaoilte éagsúla ocsaigine agus nítrigine sa membrane snáithín log chun ocsaigin agus nítrigin a scaradh chun nítrigin a tháirgeadh. I gcomparáid leis an dá mhodh táirgthe nítrigine thuas, tá tréithe struchtúr trealaimh níos simplí aige, toirt níos lú, gan aon chomhla lasctha, oibriú agus cothabháil níos simplí, táirgeadh gáis níos tapúla (laistigh de 3 nóiméad), agus leathnú acmhainne níos áisiúla.
Mar sin féin, tá ceanglais níos déine ag seicní snáithíní log maidir le glaineacht an aeir chomhbhrúite. Tá na seicní seans maith le dul in aois agus teip, agus tá siad deacair a dheisiú. Is gá seicní nua a chur in ionad.
Tá táirgeadh nítrigine deighilte membrane níos oiriúnaí d'úsáideoirí beaga agus meánmhéide le riachtanais íonachta nítrigine de ≤98%, agus tá an cóimheas feidhm-praghais is fearr aige ag an am seo; nuair is gá an íonacht nítrigine a bheith níos airde ná 98%, tá sé thart ar 30% níos airde ná an gléas táirgeachta nítrigine asaithe swing brú den tsonraíocht chéanna. Dá bhrí sin, nuair a tháirgtear nítrigin ard-íonachta trí tháirgeadh nítrigine scaradh membrane agus feistí íonú nítrigine a chomhcheangal, is é íonacht nítrigine ginearálta 98% i gcoitinne, rud a mhéadóidh costas táirgthe agus costas oibríochta an fheiste íonúcháin.
Am postála: Jul-24-2024
