制氮工藝一:低溫空氣分離制氮
高純氮低溫空氣分離制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法,已有近90年的歷史。它以空氣為原料,經(jīng)過(guò)壓縮和凈化,然后利用熱交換將空氣液化成液態(tài)空氣。液態(tài)空氣主要是液氧和液氮的混合物。由于液氧和液氮的沸點(diǎn)不同(在1個(gè)大氣壓下,前者的沸點(diǎn)為183℃,而后者的沸點(diǎn)是128196℃),因此對(duì)液態(tài)空氣進(jìn)行蒸餾以將其分離以獲得氮?dú)?。低溫空氣分離器制氮設(shè)備復(fù)雜,占地面積大,基建成本高,設(shè)備一次性投資大,運(yùn)行成本高,產(chǎn)氣速度慢(12~24小時(shí)),設(shè)備要求高,周期長(zhǎng)。考慮到設(shè)備、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施等因素,對(duì)于3500Nm3/h以下20%~50%的設(shè)備,相同標(biāo)準(zhǔn)的PPE設(shè)備的投資規(guī)模低于低溫空分設(shè)備。低溫空分制氮設(shè)備適合大規(guī)模工業(yè)制氮,而中小型制氮不經(jīng)濟(jì)。
制氮工藝二:分子篩空分制氮
分子篩空氣分離器制氮以空氣為原料,碳分子篩為吸附劑,利用變壓吸附原理,利用碳分子篩選擇性吸附氧和氮,分離氮和氧。制作高純氮通常稱為變壓吸附制氮。這種方法是20世紀(jì)70年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種新的制氮技術(shù)。制作高純氮與傳統(tǒng)的制氮方法相比,它具有工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣速度快(15~30分鐘)、能耗低、產(chǎn)品純度可根據(jù)用戶的需要在大面積、操作和保護(hù)方便等特點(diǎn),操作成本低,設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)。因此,在1000Nm3/h以下的氮肥生產(chǎn)廠中,它具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力,并且越來(lái)越受到中小型氮肥消費(fèi)者的歡迎。變壓吸附制氮已發(fā)展成為中小型用氮設(shè)備。