三(san)種制氮方(fang)法（膜分(fen)離(li) 變壓(ya)吸(xi)附 電(dian)解(jie)）及其(qi)特點(dian)

三(san)種制氮方(fang)法及其(qi)特點(dian)

現(xian)代工(gong)業(ye)用氮的(de)制取(qu)方(fang)法都(dou)是以(yi)空(kong)氣(qi)為(wei)原(yuan)料(liao)，將(jiang)其(qi)中的(de)氧(yang)和氮分(fen)離(li)而獲(huo)得。目前主要(yao)有三(san)種，即深冷(leng)空分(fen)法、分(fen)子篩空(kong)分(fen)法(PSA)和膜空(kong)分(fen)法。

1 深冷(leng)空分(fen)制氮
深(shen)冷(leng)空分(fen)制氮是壹(yi)種傳(chuan)統(tong)的(de)制氮方(fang)法，已(yi)有(you)近九十年(nian)的(de)歷史(shi)。它(ta)是以(yi)空(kong)氣(qi)為(wei)原(yuan)料(liao)，經過壓(ya)縮(suo)、凈(jing)化(hua)，再(zai)利(li)用熱(re)交換使(shi)空(kong)氣液化成(cheng)為(wei)液(ye)空(kong)。液(ye)空(kong)主要(yao)是液(ye)氧(yang)和(he)液氮(dan)的(de)混合(he)物，利(li)用液氧(yang)和液(ye)氮(dan)的(de)沸(fei)點(dian)不(bu)同(tong)(在(zai)1大(da)氣壓下(xia)，前者(zhe)的(de)沸(fei)點(dian)為(wei)-183℃，後(hou)者(zhe)的(de)為(wei)-196℃)，通(tong)過(guo)液(ye)空(kong)的(de)精(jing)餾(liu)，使(shi)它(ta)們分(fen)離(li)來(lai)獲(huo)得氮氣。深冷(leng)空(kong)分(fen)制氮設備復(fu)雜、占(zhan)地(di)面積(ji)大(da)，基建費用較高(gao)，設備壹(yi)次性投(tou)資(zi)較多(duo)，運行(xing)成本較高，產氣(qi)慢(man)(12～24h），安(an)裝(zhuang)要(yao)求高、周(zhou)期(qi)較長(chang)。綜(zong)合(he)設備、安(an)裝(zhuang)及基(ji)建諸(zhu)因素，3500Nm3／h以下(xia)的(de)設備，相同(tong)規(gui)格的(de)PSA裝(zhuang)置的(de)投(tou)資(zi)規(gui)模(mo)要(yao)比深冷(leng)空分(fen)裝置低(di)20％～50％。深(shen)冷(leng)空分(fen)制氮裝(zhuang)置(zhi)宜(yi)於(yu)大(da)規(gui)模(mo)工業制氮，而(er)中、小規(gui)模(mo)制氮就(jiu)顯(xian)得不經濟。

2分(fen)子篩空(kong)分(fen)制氮
分(fen)子篩空(kong)分(fen)制氮是以(yi)空(kong)氣(qi)為(wei)原(yuan)料(liao)，以(yi)碳(tan)分(fen)子篩作(zuo)為(wei)吸(xi)附劑(ji)，運用變壓(ya)吸(xi)附原(yuan)理(li)，利(li)用碳(tan)分(fen)子篩對氧(yang)和(he)氮的(de)選(xuan)擇性吸(xi)附而(er)使(shi)氮(dan)和氧分(fen)離(li)的(de)方(fang)法，通稱(cheng)PSA(Pressure Swing Adsorption）制氮。此(ci)法是七(qi)十年(nian)代迅速發展起(qi)來(lai)的(de)壹(yi)種新(xin)的(de)制氮技(ji)術。與(yu)傳統(tong)制氮法相比，它(ta)具(ju)有工(gong)藝流程(cheng)簡(jian)單、自(zi)動(dong)化程(cheng)度高(gao)、產氣(qi)快(15～30分(fen)鐘(zhong))、能(neng)耗低，產(chan)品純(chun)度可(ke)在(zai)較(jiao)大範圍內(nei)根據(ju)用戶需要(yao)進(jin)行調(tiao)節(jie)，操作維(wei)護方(fang)便(bian)、運(yun)行成(cheng)本(ben)較低(di)、裝(zhuang)置(zhi)適應性較強(qiang)等特點(dian)，故(gu)在(zai)1000Nm3／h以(yi)下(xia)制氮設備中頗(po)具(ju)競爭(zheng)力(li)，越來(lai)越(yue)得到中、小型(xing)氮氣(qi)用戶的(de)歡迎(ying)，PSA制氮已(yi)成(cheng)為(wei)中、小型(xing)氮氣(qi)用戶的(de)方(fang)法。

3膜空(kong)分(fen)制氮
膜空(kong)分(fen)制氮是八(ba)十年(nian)代國(guo)外(wai)迅速發展的(de)又(you)壹(yi)種新(xin)型(xing)制氮技(ji)術，在(zai)國(guo)內(nei)推廣應用是近(jin)三(san)四(si)年(nian)的(de)事。膜空(kong)分(fen)制氮的(de)基(ji)本原理是以(yi)空(kong)氣(qi)為(wei)原(yuan)料(liao)，在(zai)壓(ya)力(li)條(tiao)件(jian)下(xia)，利(li)用氧和(he)氮等(deng)不(bu)同(tong)性質的(de)氣(qi)體(ti)在(zai)膜中具(ju)有不(bu)同(tong)的(de)滲(shen)透(tou)速率(lv)來(lai)使(shi)氧(yang)和氮分(fen)離(li)。和其(qi)它(ta)制氮設備相比它(ta)具(ju)有結(jie)構更(geng)為(wei)簡(jian)單、體(ti)積(ji)更(geng)小(xiao)、無切(qie)換(huan)閥(fa)門、維(wei)護量(liang)更(geng)少(shao)、產(chan)氣(qi)更(geng)快(≤3分(fen)鐘(zhong))、增容(rong)方便(bian)等(deng)優(you)點(dian)，它(ta)適宜(yi)於(yu)氮(dan)氣純(chun)度≤98％的(de)中、小型(xing)氮氣(qi)用戶，有(you)佳(jia)功(gong)能(neng)價(jia)格比。而氮(dan)氣純(chun)度在(zai)98%以(yi)上時(shi)，它(ta)與(yu)相同(tong)規(gui)格的(de)PSA制氮機(ji)相比價(jia)格要(yao)高出15%以上。由上可(ke)知，MnZn鐵(tie)氧(yang)體(ti)生(sheng)產企業(ye)，采(cai)用什麽(me)供氣(qi)方(fang)式和何(he)種(zhong)供氣(qi)技(ji)術，根據(ju)企業(ye)情(qing)況進(jin)行技(ji)術經濟論證，選(xuan)擇佳(jia)供氣(qi)方(fang)案。