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氮氣的分離方法

一種分子篩碳的使用量少且所使用的原料空氣少的在工業上有利的PSA法。作為分子篩碳使用灼燒殘渣為0.7重量%以下且滿足下述(I)以及(II)式的分子篩碳來實施PSA法,由此可實現上述目的。(1)lnC≤0.325+5.14×ln{(0.64+0.098)×Q/(P+0.098)}(I),(2)lnU≤2.124-0.135×lnC(II),式中,C為產品氮氣中的氧濃度(ppm)、Q為一分鐘所制造的每一臺吸附塔的有效容積的氮氣量、P為吸附壓力(MPa)、U為原料空氣量相對所制造的氮氣量的比例。


一種空氣分離制取壓力氮氣的裝置,包括增壓透平膨脹機、空氣冷卻器、主換熱器、低壓塔、設置在低壓塔內的再沸器、低壓塔冷凝蒸發器、高壓塔、高壓塔冷凝蒸發器和過冷器。其中的低壓塔和高壓塔并排設置在同一冷箱中。各設備通過相應的連接管路相連。一種空氣分離制取壓力氮氣的方法,是將原料空氣由主換熱器冷卻進入增壓透平膨脹機的膨脹致冷進入低壓塔精餾分離,在低壓塔頂得到高純壓力氮氣作為產品輸出。部分原料空氣進主換熱器冷卻后進入高壓塔精餾分離,在高壓塔頂得到高壓氮氣可作為產品輸出。采用本發明的裝置和方法,氮氣提取率可達78-86%,單位產品的電耗比單塔空氣膨脹制氮降低約17%,比雙塔廢氣膨脹制冷流程(雙塔返流)降低10-15%。

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