În producția industrială modernă, azotul, ca gaz protector important, gaz inert și mediu de reacție, este utilizat pe scară largă în multe domenii, cum ar fi industria chimică, electronică, alimentație și medicină. Pentru a satisface cererea de azot în diferite scenarii, tehnologiile curente de producție de azot includ în principal producția de azot prin generator de azot (PSA) și separarea criogenică a aerului. Acest articol va analiza sistematic diferențele dintre aceste două tehnologii din mai multe dimensiuni, cum ar fi principiile de bază, scara producției, timpul de pornire, structura costurilor, puritatea produsului și scenariile de aplicare pentru a ajuta utilizatorii să aleagă cea mai potrivită soluție de producție de azot pe baza nevoilor reale.
Principii de bază
1. Generator de azot (PSA)
Tehnologia Pressure Swing Adsorption (PSA) folosește diferența în capacitatea de adsorbție a sitei moleculare pentru a adsorbi impurități precum oxigenul și dioxidul de carbon în condiții de presiune pentru a separa azotul. Fluxul său de proces este simplu, iar presiunea de funcționare este în general între 0,5 și 0,8 MPa, iar producția continuă de azot se realizează prin transformarea periodică a presiunii.
2. Producția de azot prin separare criogenică a aerului
Pe baza diferenței de punct de fierbere a fiecărei componente din aer, aerul este separat în azot, oxigen și argon la temperaturi extrem de scăzute (de obicei sub -180 de grade ) prin compresie, răcire, lichefiere și distilare. Această tehnologie este complexă în tehnologie și uriașă în echipamente, dar poate realiza o coproducție cu mai multe-produse.
Scara și eficiența producției
|
Metric |
Generarea de azot PSA |
Separarea criogenică a aerului |
|
Capacitatea de producție |
Câteva până la mii de Nm³/h, potrivit pentru cererea de gaz la scară mică și medie{0}}. |
Până la zeci de mii de Nm³/h, ideal pentru aprovizionarea centralizată la scară mare-sau producția de azot lichid. |
|
Rata de recuperare |
Aproximativ 70%-80%. |
Peste 95%, cu eficiență ridicată de utilizare a energiei. |
|
Ora-de pornire |
Scurtă, care ajunge de obicei la funcționare stabilă în 30 de minute. |
Lung, necesită câteva ore până la zile pentru răcire și pornire-. |
Analiza costurilor
1. Investiție inițială
- Producția de azot PSA: Echipamentul are o structură simplă, o amprentă mică și o investiție inițială redusă. Sistemele mici sunt de aproximativ sute de mii de yuani, în timp ce sistemele medii și mari sunt de aproximativ milioane de yuani.
- Separarea criogenică a aerului: Echipamentul este complex și necesită suport pentru unități compresoare, cutii frigorifice, rezervoare de stocare etc. Scara investiției este mare, costând de obicei peste 100 de milioane de yuani.
2. Cost de exploatare
- Producția de azot PSA: în principal consumul de energie, consumul unitar de azot este de aproximativ 0,4–0,6 kWh/Nm³, iar costul de întreținere este scăzut.
- Separarea aerului criogenic: Deși consumul de energie unitar este scăzut, consumul total de energie este mare datorită dimensiunii mari; este potrivit pentru o funcționare continuă și stabilă și are mai multe avantaje în ceea ce privește costurile unitare-pe termen lung, potrivite în special pentru cererea pe scară largă-.
Comparația purității produsului
1. Producția de azot PSA
Puritatea convențională poate ajunge la 99,9%-99,999%, ceea ce este potrivit pentru majoritatea scenariilor industriale, cum ar fi umplerea cu azot alimentar, protecția chimică, tratarea metalelor etc.
2. Producția de azot prin separare criogenică a aerului
Puritatea este de obicei mai mare de 99,999% și se pot obține în același timp azot lichid de puritate ridicată, oxigen lichid și alte produse. Este potrivit pentru zone precum semiconductori, electronice și aerospațiale în care cerințele de puritate a gazului sunt extrem de ridicate.
Rezumatul scenariilor de aplicare
|
Caracteristică |
Generarea de azot PSA |
Separarea criogenică a aerului |
|
Scară potrivită |
Cerere de gaz la scară mică sau medie, intermitentă sau continuă |
Furnizare cu gaz-pe scară largă, continuă și stabilă |
|
Cerințe de puritate |
Puritate medie spre mare (mai mică sau egală cu 99,999%) |
Puritate ultra-(mai mare sau egală cu 99,999%) |
|
Capacitatea de investiții |
Investiții mai mici, implementare flexibilă |
Investiție mai mare, potrivită pentru funcționare stabilă pe termen lung{0} |
|
Formular de produs |
Azot gazos (poate fi lichefiat ulterior) |
Co-producție de azot gazos și lichid |
|
Industrii tipice |
Alimentare, farmaceutică, metalurgie, industrie generală |
Electronică, semiconductori, procesare chimică la scară mare-, alimentare cu gaz de separare a aerului |
Producția de azot PSA și separarea criogenică a aerului au propriile lor avantaje. Ce rută tehnică să alegeți ar trebui să ia în considerare în mod cuprinzător factori precum scara de utilizare a gazului, cerințele de puritate, bugetul de capital și modul de operare. Pentru utilizatorii mici și mijlocii-cu cerințe ridicate de flexibilitate, generatoarele de azot PSA sunt alegeri economice și practice; în timp ce pentru întreprinderile cu produse pe scară largă, cu puritate ridicată și cu produse multiple, dispozitivele de separare a aerului criogenic au beneficii semnificative pe termen lung. Se recomandă ca întreprinderile să efectueze o analiză detaliată a cererii de gaze și o comparație tehnică și economică înainte de a lua decizii pentru a se asigura că este selectat cel mai potrivit plan de producție de azot.
