Diagrama estructural del principio de funcionamiento del generador de nitrógeno

El diagrama estructural del principio de funcionamiento del generador de nitrógeno es el siguiente:

El generador de nitrógeno utiliza el principio de adsorción por cambio de presión (PSA) a temperatura normal para separar el aire y producir aire de alta pureza. nitrógeno. Por lo general, dos torres de adsorción están conectadas en paralelo y el PLC importado controla el funcionamiento automático de la válvula neumática importada para realizar alternativamente adsorción presurizada y regeneración por descompresión para completar la separación de nitrógeno y oxígeno y obtener el nitrógeno de alta pureza requerido.

Los tamices moleculares pueden adsorber oxígeno y nitrógeno en el aire al mismo tiempo. La capacidad de adsorción también aumenta con el aumento de la presión, y no hay una diferencia obvia en la capacidad de adsorción en equilibrio de oxígeno y nitrógeno bajo la presión. misma presión.

Por lo tanto, es difícil completar la separación efectiva de oxígeno y nitrógeno únicamente mediante cambios de presión. Si se considera más a fondo la velocidad de adsorción, se pueden distinguir eficazmente las características de adsorción del oxígeno y el nitrógeno. El diámetro de las moléculas de oxígeno es menor que el de las moléculas de nitrógeno, por lo que la velocidad de difusión es cientos de veces más rápida que la del nitrógeno. Por lo tanto, el tamiz molecular de carbono adsorbe oxígeno muy rápidamente y la adsorción alcanza más del 90% en aproximadamente 1 minuto. en este momento, la capacidad de adsorción de nitrógeno es solo del 5%, por lo que lo que se adsorbe en este momento es principalmente oxígeno y el resto es principalmente nitrógeno.

Información ampliada

La producción criogénica de nitrógeno no solo puede producir nitrógeno sino también nitrógeno líquido, que cumple con los requisitos del proceso que requieren nitrógeno líquido, y puede almacenarse en un tanque de almacenamiento de nitrógeno líquido. Durante la carga intermitente de nitrógeno o el mantenimiento menor del equipo de separación de aire, el nitrógeno líquido en el tanque de almacenamiento ingresa al vaporizador, se calienta y luego se envía a la tubería de nitrógeno producto para satisfacer la demanda de nitrógeno del dispositivo de proceso.

El ciclo operativo de la producción criogénica de nitrógeno (refiriéndose al intervalo entre dos períodos de calentamiento principales) es generalmente de más de un año. Por lo tanto, la producción criogénica de nitrógeno generalmente no se considera como respaldo. Sin embargo, la producción de nitrógeno por adsorción por cambio de presión solo puede producir nitrógeno y no tiene medios de respaldo. Un solo conjunto de equipos no puede garantizar un funcionamiento continuo a largo plazo.

Producción de nitrógeno por separación de aire por membrana, el aire es comprimido y filtrado por el compresor y luego ingresa al filtro de membrana de polímero. Debido a la diferente solubilidad y coeficiente de difusión de varios gases en la membrana, las tasas de permeabilidad relativas de. diferentes gases en la membrana son diferentes. Según esta característica, varios gases se pueden dividir en "gas rápido" y "gas lento".

Cuando el gas mezclado se ve afectado por la diferencia de presión en ambos lados de la membrana, pasan gases con velocidades de permeación relativamente rápidas, como agua, hidrógeno, helio, sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono, etc. Los gases con tasas de permeación relativamente lentas, como metano, nitrógeno, monóxido de carbono y argón, se retienen en el lado de la membrana y se enriquecen, logrando así el propósito de la separación de gases mixtos. .