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氮氣回收過濾系統(tǒng)
2017-05-021670
一種氮氣回收過濾裝置，循環(huán)利用減少運行成本。應合理選擇較佳的流程。
使用液氮冷能的生產(chǎn)裝置流路大致如下：液氮來自低溫貯槽，貯槽內(nèi)壓力保持在0.4Mpa以上，溫度飽和狀態(tài)進生產(chǎn)裝置，在裝置中經(jīng)液化器、第一冷卻器及第二冷卻器被復熱到-30℃出裝置，排放壓力約0.25Mpa。
要將這股氣態(tài)氮再進一步冷卻并使之液化。我們知道，只有當氣態(tài)物質(zhì)的溫度降低到其臨界溫度以下才能液化，氮氣的臨界溫度遠比環(huán)境溫度低，要使其液化必須應用人工制冷的方法。目前較普遍的方法就是節(jié)流液化循環(huán)與帶膨脹機的液化循環(huán)，而壓縮氣體進入膨脹機膨脹并對外做功，可獲得大的溫降及冷量，采用氣體輸出外功絕熱膨脹的循環(huán)，是目前在氣體液化和分離設備中應用廣泛的流程形式。
從冷箱復熱出來的0.11MPa(A)氮氣進入循環(huán)氮壓機壓縮至0.9MPa(A)，經(jīng)膨脹機增壓端增壓后又分為兩部分，一部分經(jīng)主換熱器冷卻后從主換熱器中部抽出進入膨脹機，膨脹后返回主換熱器，復熱后進入循環(huán)氮壓機，完成循環(huán)。另一部分經(jīng)主換熱器冷卻液化為液氮，液氮經(jīng)閥門節(jié)流為后返回主換熱器，復熱后進入循環(huán)氮壓機，完成循環(huán)。
原料氮氣（0.35MPa(A)，-30℃）經(jīng)主換熱器冷卻后液化，進入液體量筒，經(jīng)低溫液氮泵加壓到0.5MPa(A)，送入貯槽循環(huán)利用。也可采用有預冷的液化循環(huán)組織，主換熱器中抽出-16℃氮氣進冷凍機組冷卻到-28℃再進主換熱器，經(jīng)過ASPEN模擬后，雖然可減少些循環(huán)氮氣量，但投資上增加了一臺低溫冷凍機組，且冷凍機也消耗一部分電能，總的來說，并沒有太明顯的優(yōu)勢。
這種流程組織相對簡單，運行可靠，但能耗不占優(yōu)勢，主要的是必須配置兩臺加壓泵（一用一備），否則液化后的氮氣無法進入帶壓的貯槽中，所以這種流程組織并不是完善的。
以上對氮氣過濾回收并液化循環(huán)流程方案的對比，采用第二方案是經(jīng)濟合理的，不僅操作簡便、投資少，且運行能耗低、機型選擇范圍寬、設備維護方便。相對其它兩種方案，這種流程組織中循環(huán)氮壓機進口壓力較高，壓比小采用兩級壓縮即可滿足工藝要求，設備投資小，維護費用少。
這種液化過濾裝置的流程組織形式多樣化，但其原理都是一樣的，對于設計者來說，通過對能耗、運行、投資的對比合理選擇出一種流程配置。
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