La produzione di azoto mediante raffreddamento profondo ha una storia di quasi cento anni e il flusso del processo è in costante miglioramento. La produzione di azoto mediante adsorbimento con oscillazione di pressione è una tecnologia sviluppata negli ultimi decenni e ampiamente accettata dal mercato. Questo articolo confronta le differenze tra i due in termini di processi, costi, operazioni e tipologie di prodotto e trae conclusioni pertinenti. 1. Il tipico flusso del processo di produzione di azoto criogenico: l'intero processo consiste nella compressione e purificazione dell'aria, nella separazione dell'aria e nella vaporizzazione dell'azoto liquido. L'aria compressa e purificata entra nel compressore d'aria dopo essere stata ripulita dalla polvere e dalle impurità meccaniche attraverso un filtro dell'aria, compressa alla pressione richiesta e quindi inviata al raffreddatore d'aria per ridurre la temperatura dell'aria. Quindi inserire il purificatore di essiccazione dell'aria per rimuovere acqua, anidride carbonica, acetilene e altri idrocarburi dall'aria. Separazione dell'aria: l'aria purificata entra nello scambiatore di calore principale nella torre di separazione dell'aria e viene raffreddata fino alla temperatura di saturazione dal gas di riflusso (azoto prodotto, gas di scarico). Viene quindi inviato al fondo della torre di distillazione per ottenere azoto gassoso nella parte superiore della torre. L'aria liquida viene quindi strozzata e inviata all'evaporatore di condensa per l'evaporazione. Allo stesso tempo, una parte del gas azoto inviato dalla torre di distillazione viene condensata. Una parte dell'azoto liquido condensato viene utilizzata come liquido di riflusso della torre di distillazione e l'altra parte viene utilizzata come prodotto di azoto liquido per uscire dalla torre di separazione dell'aria. Il gas di scarico dell'evaporatore di condensa viene riscaldato nuovamente dallo scambiatore di calore principale a circa 130 K ed entra nell'unità di espansione e refrigerazione per fornire capacità di raffreddamento alla torre di separazione dell'aria. Una parte del gas espanso viene utilizzato per la rigenerazione ed il raffreddamento del setaccio molecolare, per poi essere scaricato in atmosfera attraverso un silenziatore. Vaporizzazione dell'azoto liquido: l'azoto liquido proveniente dalla torre di separazione dell'aria entra nel serbatoio di stoccaggio dell'azoto liquido per lo stoccaggio. Durante la manutenzione dell'apparecchiatura di separazione dell'aria, l'azoto liquido nel serbatoio di stoccaggio entra nel vaporizzatore e viene riscaldato prima di essere inviato alla tubazione dell'azoto prodotto. La produzione di azoto criogenico può produrre azoto con una purezza del 99,999%. 2. Introduzione all'attrezzatura principale: Filtro dell'aria: per ridurre l'usura della superficie di movimento meccanico all'interno del compressore d'aria e garantire la qualità dell'aria, l'aria deve prima passare attraverso il filtro dell'aria per rimuovere polvere e altre impurità prima di entrare nel compressore d'aria . Attualmente, i compressori d'aria utilizzano principalmente filtri a efficienza grossolana o filtri a efficienza media per l'aspirazione dell'aria. Compressori d'aria: In base al principio di funzionamento, i compressori d'aria possono essere suddivisi in due categorie: compressori volumetrici e compressori velocità. Attualmente, i compressori d'aria utilizzano principalmente compressori d'aria alternativi a spina, compressori d'aria centrifughi e raffreddatori d'aria compressa a vite: vengono utilizzati per ridurre la temperatura dell'aria compressa prima di entrare nel purificatore di essiccazione dell'aria e nella torre di separazione dell'aria, evitando fluttuazioni significative nella temperatura. temperatura di ingresso e può analizzare la maggior parte dell'umidità nell'aria compressa. Di solito, i refrigeratori d'acqua ad azoto (costituiti da una torre di raffreddamento ad acqua e una torre di raffreddamento ad aria: la torre di raffreddamento ad acqua raffredda l'acqua circolante con il gas di scarico proveniente dalla torre di separazione dell'aria, e la torre di raffreddamento ad aria raffredda l'aria con l'acqua circolante dal torre di raffreddamento ad acqua) e raffreddatori ad aria Freon. Purificatore per l'essiccazione dell'aria: l'aria compressa contiene ancora una certa quantità di acqua, anidride carbonica, acetilene e altri idrocarburi dopo essere passata attraverso il raffreddatore d'aria. La deposizione di acqua congelata e anidride carbonica nella torre di separazione dell'aria può bloccare canali, condutture e valvole. L'accumulo di acetilene nell'ossigeno liquido comporta il rischio di esplosione e la polvere può usurare e lacerare i macchinari operativi. Per garantire il funzionamento sicuro a lungo termine dell'unità di separazione dell'aria, è necessario installare apparecchiature di purificazione specializzate per rimuovere queste impurità. I metodi più comunemente utilizzati per la purificazione dell’aria sono l’adsorbimento e il congelamento. Attualmente, il metodo di adsorbimento con setaccio molecolare è ampiamente utilizzato negli impianti di produzione di azoto di piccole e medie dimensioni in Cina.
