Die Produktion von Tiefkühlungsstickstoff hat eine fast hundertjährige Geschichte und der Prozessablauf wird ständig verbessert. Die Stickstoffproduktion durch Druckwechseladsorption ist eine Technologie, die in den letzten Jahrzehnten entwickelt wurde und vom Markt weitgehend akzeptiert wird. Dieser Artikel vergleicht die Unterschiede zwischen den beiden hinsichtlich Prozessen, Kosten, Abläufen und Produkttypen und zieht relevante Schlussfolgerungen. 1. Der typische Prozessablauf der kryogenen Stickstoffproduktion: Der gesamte Prozess besteht aus Luftkomprimierung und -reinigung, Luftzerlegung und Verdampfung von flüssigem Stickstoff. Die komprimierte und gereinigte Luft gelangt in den Luftkompressor, nachdem sie durch einen Luftfilter von Staub und mechanischen Verunreinigungen gereinigt, auf den erforderlichen Druck komprimiert und dann zum Luftkühler geleitet wurde, um die Lufttemperatur zu senken. Betreten Sie dann den Lufttrocknungsreiniger, um Wasser, Kohlendioxid, Acetylen und andere Kohlenwasserstoffe aus der Luft zu entfernen. Luftzerlegung: Die gereinigte Luft gelangt in den Hauptwärmetauscher im Luftzerlegungsturm und wird durch das Rückflussgas (Produktstickstoff, Abgas) auf Sättigungstemperatur abgekühlt. Anschließend wird es zum Boden des Destillationsturms geleitet, um am oberen Ende des Turms Stickstoffgas zu erhalten. Anschließend wird die flüssige Luft gedrosselt und zur Verdampfung dem Kondensationsverdampfer zugeführt. Gleichzeitig wird ein Teil des vom Destillationsturm zugeführten Stickstoffgases kondensiert. Ein Teil des kondensierten flüssigen Stickstoffs wird als Rückflussflüssigkeit des Destillationsturms verwendet, und der andere Teil wird als flüssiges Stickstoffprodukt zum Verlassen des Luftzerlegungsturms verwendet. Das Abgas aus dem Kondensationsverdampfer wird durch den Hauptwärmetauscher wieder auf etwa 130 K erhitzt und gelangt in die Expansions- und Kühleinheit, um Kühlkapazität für den Luftzerlegungsturm bereitzustellen. Ein Teil des entspannten Gases wird zur Regeneration und Kühlung des Molekularsiebs verwendet und anschließend über einen Schalldämpfer in die Atmosphäre abgegeben. Verdampfung von flüssigem Stickstoff: Der flüssige Stickstoff aus dem Luftzerlegungsturm gelangt zur Lagerung in den Flüssigstickstoff-Lagertank. Während der Wartung der Luftzerlegungsanlage gelangt der flüssige Stickstoff im Lagertank in den Verdampfer und wird erhitzt, bevor er zur Produktstickstoffleitung geleitet wird. Durch die kryogene Stickstoffproduktion kann Stickstoff mit einer Reinheit von 99,999 % erzeugt werden. 2. Einführung in die Hauptausrüstung: Luftfilter: Um den Verschleiß der mechanischen Bewegungsoberfläche im Luftkompressor zu verringern und die Luftqualität sicherzustellen, muss die Luft zunächst durch den Luftfilter strömen, um Staub und andere Verunreinigungen zu entfernen, bevor sie in den Luftkompressor gelangt . Derzeit verwenden Luftkompressoren meist Filter mit grobem Wirkungsgrad oder Filter mit mittlerem Wirkungsgrad für die Luftansaugung. Luftkompressoren: Nach dem Funktionsprinzip lassen sich Luftkompressoren in zwei Kategorien einteilen: volumetrische und Geschwindigkeitskompressoren. Derzeit werden bei Luftkompressoren meist Luftkompressoren mit Kolbenkolben, Zentrifugalluftkompressoren und Schrauben-Druckluftkühler verwendet: Sie werden verwendet, um die Temperatur der Druckluft vor dem Eintritt in den Lufttrocknungsreiniger und den Luftzerlegungsturm zu senken und erhebliche Schwankungen in der Luft zu vermeiden Einlasstemperatur und kann den größten Teil der Feuchtigkeit in der Druckluft analysieren. In der Regel Stickstoff-Wasserkühler (bestehend aus einem Wasserkühlturm und einem Luftkühlturm: Der Wasserkühlturm kühlt das zirkulierende Wasser mit dem Abgas aus dem Luftzerlegungsturm, und der Luftkühlturm kühlt die Luft mit dem zirkulierenden Wasser aus dem Luftzerlegungsturm Wasserkühlturm) und Freon-Luftkühler zum Einsatz. Lufttrocknungsreiniger: Druckluft enthält nach dem Durchströmen des Luftkühlers noch eine gewisse Menge Wasser, Kohlendioxid, Acetylen und andere Kohlenwasserstoffe. Die Ablagerung von gefrorenem Wasser und Kohlendioxid im Luftzerlegungsturm kann Kanäle, Rohrleitungen und Ventile verstopfen. Die Anreicherung von Acetylen in flüssigem Sauerstoff stellt eine Explosionsgefahr dar und Staub kann die Betriebsmaschinen verschleißen. Um den langfristig sicheren Betrieb der Luftzerlegungsanlage zu gewährleisten, müssen spezielle Reinigungsgeräte zur Entfernung dieser Verunreinigungen installiert werden. Die am häufigsten verwendeten Methoden zur Luftreinigung sind Adsorption und Gefrieren. Derzeit wird die Molekularsieb-Adsorptionsmethode in kleinen und mittleren Stickstoffproduktionsanlagen in China häufig eingesetzt.
