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膜分离制氮机

更新:2017/5/2 17:02:08      点击:
介绍
Prism膜制氮技术
  膜分离依靠不同气体在膜中溶解和扩散系数的差异而具有不同的渗透速度而实现气体分离。这种分离技术被誉为近年化学工业的重大突破。膜分离制氮机包括:空气过滤器,加热器,膜管及仪表控制系统。目前中国销售的产品整机在美国制造,如有某些用户需要,我们也可以用Prism膜在中国按用户要求组装。
自1979年第一套Prism 膜在合成氨厂成功地得到应用以来,气体膜在许多行业中被广泛地应用! 如在合成氨厂, 炼油厂和制氢厂等尾气中回收氢气; 在油田领域中从井口气中回收CO2 以提高油的回收率,利用空气作原料的氧氮分离;天然气中除酸性气体和水,以更好地用于管道运送等过程均用到了气体膜, 而且, 将膜法与其它分离方法相结合,如膜与深冷法、吸附、 催化等相配合既提高了分离效率又降低了整个过程费用.
PRISM膜分离器制氮工艺在世界上具有独一无二的技术优势和广阔的经历。在世界范围内已有一万多套PRISM膜系统在运作,每小时产氮量达到400万标准立方米。


左图为:产量从60~400Nm3/hr 纯度为 95~99.9% 的氮膜系统。
  PRISM氮膜系统由空气压缩机、过滤器和PRISM ALPHA 分离器组成,压缩空气经过滤器进入PRISM Alpha分离器,空气中的氧气、水蒸气及少量CO2 快速透过膜进入膜的另一侧被富集;氮气透过膜的相对速率慢而留在膜滞留侧被富集。富集后的氮气其出口压力大小几乎和压缩空气进入膜系统时的压力相同,动力损耗非常小。
  PRISM氮膜系统可将廉价的空气中氮从78% 提高到95% 以上,最高可得到99.9% 的纯氮。用户如果要更高纯度的N2,我们可以配置化学催化脱O2,得到纯度直到99.9995% 的高纯氮。
  PRISM Alpha 氮气系统已形成了适合各种用途的全套系列,并通过调节压缩空气的压力、流速及温度等因素而得到您所希望的氮气产品纯度和产量。同时,在PRISM Alpha 氮膜系统的渗透侧可得到富氧空气,富氧浓度在30--40%,如需利用其富氧空气,可向本公司咨询。



PRISM 氮膜系统产品规格如下表
流率 0.26--5000Nm3/hr
压力 5.5--20Kg/cm2
纯度* * 95--99.9995%
露点 -40 -- -70*C

PRISM氮膜系统纯度和流量关系曲线如图。

*如有特殊需要,本系统的设计压力可高达40Kg/cm2
* *膜法与化学催化脱氧相结合,可得到纯度99.9995%N2
普里森氮膜系统的优点
*通过增加膜组件可很容易地扩大系统的产氮量
*无需操作人员特别照管,系统由电脑操作管理
*开车、停车简便迅速
*甚少保养,与变压吸附法不同,由于无阀门,所以不需定期更换移动组件
*重量轻、结构紧凑、节省空间
*压力损失少
*要求产氮量降低时,由于具有全调节功能极大节能
*可根据用户的具体要求,可在现场方便提加不同规格的氮气系统
*柏美亚PRISM MEMBRANE 经过数十年的实践经验证明了它的耐久性,膜寿命超过十年。

氮气的主要用途

*石油化工的安全用氮和工艺用氮
*水果,谷类及蔬菜保鲜
*热处理,铸造,电子元件加工保护气
*海上石油采用的保护工艺用氮
*各种矿井油田的保护气工艺用气
*航天,原子能工业,军事等特殊用氮

深冷法、变压吸附法与膜分离法制氮基本参数比较

基本性能 深冷法 变压吸附法 膜分离法 备注

分离介质 碳分子筛 中空纤维膜
分离原理 加压吸附, 减压脱附 溶解-扩散过程,利用氧、氮在膜中不同渗透速率

耗能部件 压缩机(8-10BAR), 膨胀机, 加压泵, 加热设备 空压机(7-9BAR),冷干机 空压机(5-20BAcR)
原料气空气杂质处理要求 CO2和水的含量要求在PPb数量范围 露点温度:0-20℃;油气浓度<1PPM 水气含量(体积比)<2.5%
油气浓度<20PPM
耗电kwh/Nm3 >0.62 0.3 ~ 0.6(平均) 0.4 ~ 0.8(平均)
成本元/Nm3 > 0.6 0.3 0. 2 ~ 0.3
氮产量Nm3 /h > 500 <2000 10 ~ 3000
氮纯度 % 99~99.999% 95~99.9%,只有AIR PRODUCTS的PSA系统可直接到99.9995% 95~99.9% 加纯化到99.999%



氮压力Mpa 0.5
不能用储罐储存氮气
0.8 ~ 1.2
能储罐储存氮气
露点 ℃ -40 -40 ~ -70
启动时间 6-10小时 30分 1分
维 修 量 运动部件多, 维修量大, 需定时大修 切换阀门易损, 切换频繁, 有少量故障和维修 无活动部件, 维修量极少
分离介质寿命 国产5年, 进口10年 中空纤维10年以上







工艺流程 复 杂 一 般 简 单
设备状态 只能固定 只能固定 固定, 移动式, 室内外
厂房面积 最 大 较 小 最 小
冷 却 水 最 大 很小(小设备没有) 很小(小设备没有)
厂房高度 局部12米 4~10 米 4米
电 容 量 最 大 较 小 最 小
外形尺寸 体积最大 体积较小 体积最小 以360m3/h为例, 深冷法需400m2,而膜制氮仅需65m2
自动化程度 一 般 电脑控制反馈氮纯度稳定
随机开/停车 不 能 一 般 很 容 易
基本投资 需专用厂房, 投资大, 需几十万以上 大设备需厂房高度一定 设备无基础对厂房无要求 以360m3/h为例, 深冷法需
18t/h冷却水,而膜分离仅需2t/h
操作工人 4 人以上 1~2人(可无人操作) 1 人(可无人操作)
特殊要求 专业安装, 安装费占设备费15%
运行费用 较 高 一 般 较 低
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