У савременој индустријској производњи, азот, као важан заштитни гас, инертни гас и реакциони медијум, има широку примену у многим областима као што су хемијска индустрија, електроника, храна, медицина. Да би се задовољила потражња за азотом у различитим сценаријима, тренутне главне технологије производње азота углавном укључују производњу азота помоћу генератора азота (ПСА) и криогено одвајање ваздуха. Овај чланак ће систематски анализирати разлике између ове две технологије из више димензија као што су основни принципи, обим производње, време покретања, структура трошкова, чистоћа производа и сценарији примене како би помогли корисницима да изаберу најпогодније решење за производњу азота на основу стварних потреба.
Основни принципи
1. Генератор азота (ПСА)
Технологија адсорпције са променама притиска (ПСА) користи разлику у капацитету адсорпције молекуларног сита за адсорбовање нечистоћа као што су кисеоник и угљен-диоксид под условима под притиском да би се одвојио азот. Његов процесни ток је једноставан, а радни притисак је углавном између 0,5 и 0,8 МПа, а континуирана производња азота се постиже периодичном трансформацијом притиска.
2. Криогена производња азота за одвајање ваздуха
На основу разлике у тачки кључања сваке компоненте у ваздуху, ваздух се раздваја на азот, кисеоник и аргон на екстремно ниским температурама (обично испод -180 степени) компресијом, хлађењем, течњавањем и дестилацијом. Ова технологија је сложена у технологији и огромна у опреми, али може да постигне више{3}}копродукцију производа.
Обим и ефикасност производње
|
Метриц |
Генерисање ПСА азота |
Криогено одвајање ваздуха |
|
Производни капацитет |
Неколико до хиљада Нм³/х, погодно за мале до средње{0}}потребе за гасом. |
До десетина хиљада Нм³/х, идеално за -централизовано снабдевање великих размера или производњу течног азота. |
|
Стопа опоравка |
Отприлике 70%–80%. |
Преко 95%, са високом ефикасношћу коришћења енергије. |
|
Време{0}}покретања |
Кратко, обично постиже стабилан рад у року од 30 минута. |
Дугачак, потребно је неколико сати до дана за хлађење и покретање{0}}. |
Анализа трошкова
1. Почетна инвестиција
- Производња ПСА азота: Опрема има једноставну структуру, мали отисак и ниску почетну инвестицију. Мали системи су око стотине хиљада јуана, док су средњи и велики системи око милион јуана.
- Криогено одвајање ваздуха: Опрема је сложена и захтева пратеће компресорске јединице, расхладне кутије, резервоаре за складиштење итд. Обим инвестиција је велики, обично кошта преко 100 милиона јуана.
2. Оперативни трошкови
- Производња азота ПСА: углавном потрошња енергије, јединична потрошња азота је око 0,4–0,6 кВх/Нм³, а трошкови одржавања су ниски.
- Криогено одвајање ваздуха: Иако је потрошња енергије у јединици мала, укупна потрошња енергије је висока због великог обима; погодан је за непрекидан и стабилан рад и има више предности у-трајним јединичним трошковима, посебно погодан за велике-тражње.
Поређење чистоће производа
1. Производња азота ПСА
Конвенционална чистоћа може да достигне 99,9% -99,999%, што је погодно за већину индустријских сценарија, као што су пуњење азотом у храни, хемијска заштита, обрада метала итд.
2. Криогена производња азота за одвајање ваздуха
Чистоћа је обично већа од 99,999%, а истовремено се могу добити течни азот високе{1}}ће чистоће, течни кисеоник и други производи. Погодан је за области као што су полупроводници, електроника и ваздухопловство где су захтеви за чистоћом гаса изузетно високи.
Резиме сценарија примене
|
Феатуре |
Генерисање ПСА азота |
Криогено одвајање ваздуха |
|
Прикладна скала |
Мала до средња, повремена или стална потражња за гасом |
Велико{0}}континуирано и стабилно снабдевање гасом |
|
Захтеви за чистоћу |
Средње до високе чистоће (мање или једнако 99,999%) |
Ултра{0}}висока чистоћа (већа или једнака 99,999%) |
|
Инвестициона способност |
Ниже инвестиције, флексибилна примена |
Веће инвестиције, погодне за{0}}дугорочни стабилан рад |
|
Образац производа |
Гасни азот (може се накнадно претопити у течност) |
Ко{0}}производња гасовитог и течног азота |
|
Типичне индустрије |
Прехрамбена, фармацеутска, металуршка, општа индустрија |
Електроника, полупроводници,-хемијска обрада великих размера, снабдевање гасом за одвајање ваздуха |
Производња ПСА азота и криогено одвајање ваздуха имају своје предности. Коју техничку руту одабрати треба свеобухватно да размотри факторе као што су обим коришћења гаса, захтеви за чистоћом, капитални буџет и начин рада. За мале и средње-кориснике са високим захтевима за флексибилност, ПСА генератори азота су економичан и практичан избор; док за предузећа у великим-производима високе-чистоће и више{5}}ко-производа, уређаји за криогено одвајање ваздуха имају значајне дугорочне предности. Препоручује се да предузећа изврше детаљну анализу потражње за гасом и техничко и економско упоређивање пре него што донесу одлуке како би се осигурало да је изабран најпогоднији план производње азота.
