질소발생기의 공정흐름

질소의 가장 큰 발생원이자 가장 저렴한 비용은 공기 중 주요 구성 요소인 산소와 질소입니다. 각각 약 22%와 78%를 차지합니다. 물론 이산화탄소, 수증기 및 소량의 불활성 가스가 있습니다. 따라서 질소발생기는 본질적으로 산소와 질소만 분리하면 되는 '공기분리' 장비이다.

질소의 순도에 따라 질소 발생기를 선택해야 하며, 순도 요구 사항이 높지 않은 경우에는 냉동 산소 발생기를 사용할 수 있습니다. 사용됩니다.

냉동 방식의 질소 발생기는 산소와 질소의 끓는점이 다른 것을 이용합니다(산소의 끓는점은 -183°C, 질소의 끓는점은 -196°C입니다). 공기를 정화(공기 중의 소량의 수분, 이산화탄소, 아세틸렌, 탄화수소 등의 가스, 먼지 등의 불순물 제거)한 후 압축, 냉각하여 액체 공기로 만듭니다. 그런 다음 산소와 질소의 끓는점 차이를 이용하여 증류탑에서 액체 공기를 여러 번 증발 및 응축하여 산소와 질소를 분리하여 순수한 산소(순도 99.6%에 도달할 수 있음)와 순수한 질소(순도 99.6%에 도달할 수 있음)를 얻습니다. 순도 99.9%). 추가 장치를 추가하면 아르곤, 네온, 헬륨, 크립톤, 크세논 및 기타 공기 중에 함유량이 거의 없는 희귀한 불활성 가스도 추출할 수 있습니다. 공기 분리 장치에서 생산된 산소는 압축기에 의해 압축되고, 최종적으로 압축된 질소는 고압 실린더에 넣어 저장됩니다. 이 방법을 사용하여 질소를 생산하려면 대규모의 완전한 장비 세트와 엄격한 안전 운전 기술이 필요하지만 생산량이 높고 시간당 건조 또는 수만 입방 미터의 산소와 질소를 생산할 수 있으며 소비되는 원료는 공기만 구매하여 운송하거나 창고에 보관하므로 1903년 최초의 극저온 공기 분리 질소(산소) 발생기가 개발된 이후 이 산소 발생 방식이 가장 널리 사용되었습니다.

분자체 산소 생성 방식(흡착 방식): 흡착기 내 산소가 일정량(압력이 일정 수준에 도달)에 도달하면 산소 배출 밸브를 열어서 방출할 수 있습니다. 산소. 일정 시간이 지나면 분자체에 흡착된 질소가 점차 증가하고 흡착 능력이 약해지며 생성된 산소의 순도가 감소합니다. 진공 펌프를 사용하여 분자체에 흡착된 질소를 추출해야 합니다. 위의 과정을 반복하세요. 이 산소를 생성하는 방법을 흡착법이라고도 합니다. 최근에는 흡착방식을 이용하여 산소를 생산하는 소형 산소발생기가 개발되어 가정용으로도 편리하게 사용할 수 있는 장치이기도 하다.

질소 분자가 산소 분자보다 크다는 특성을 이용하고, 특수 분자체를 사용해 공기 중의 산소를 분리한다. 첫째, 압축기는 분자체를 통해 진공 흡착기로 건조한 공기를 강제로 공급하는 데 사용됩니다. 공기 중의 질소 분자는 분자체에 의해 흡수됩니다. 공기 압축기 시스템, 공기 냉각 시스템, 수냉 시스템, 분자체 정화 시스템, 가압 확장 시스템, 증류탑 시스템, 가압 가스화 시스템, 산소 시스템, 산소 압축기 시스템, 압력 조절 스테이션 시스템 증류탑의 질소와 산소 분리 원리 소개 공기 분리 산소 발생 시스템 : 증류탑 증류를 이용하여 각 성분을 분리하는 방식입니다. 그 결과 고순도 구성요소를 갖춘 장비가 탄생하게 됩니다.

공기는 액화온도에 가깝게 냉각된 후 증류탑의 하부탑으로 보내지며, 공기는 ​​낮은 온도의 환류액과 아래에서 위로 접촉하여 열전달을 하게 됩니다. 공기는 액체로 응축됩니다. 산소는 비휘발성 성분이고 질소는 휘발성이 높은 성분이므로 응축 과정에서 질소보다 산소가 더 많이 응축되어 가스 중의 질소 순도가 향상됩니다. 동시에 가스가 응축되면 응축 잠열이 방출되어 환류액의 일부가 기화됩니다. 질소는 휘발성 성분이기 때문입니다. 따라서 산소보다 더 많은 질소가 증발하여 액체의 산소 순도가 높아집니다. 이러한 방식으로 가스는 각 트레이의 환류 액체와 함께 하단에서 상단으로 열과 질량을 전달합니다. 트레이를 통과할 때마다 가스가 하단 타워의 상단에 도달하면 가스상의 질소 순도가 증가합니다. , 대부분의 산소가 액체로 응축되어 기체상에서 99.999%의 질소 순도를 얻습니다. 질소의 일부는 응축 증발기로 들어가 액체 질소로 응축됩니다. 더 낮은 탑 환류 액체로. 동시에 상부탑 바닥의 액체산소는 기화되어 상부탑의 상승가스로 사용되어 상부탑의 증류에 참여하게 됩니다.