什么是氮气净化器两级制氮?其工作原理是什么,它对需要高纯度氮气的企业有何益处?
在需要氮气的特定工艺或应用中,有两种获取氮气的方式:一是由厂家供应氮气,二是使用现场制氮系统自行生产。制氮系统包括一台压缩机(输送空气)和一台制氮机,制氮机清除空气中的氧气,只留下氮气。与厂家供应氮气相比,制氮系统可让用户精确设置满足其应用需求的纯度水平,对于典型的 PSA 制氮机,纯度高达 99.999%。
然而,生产更高纯度的氮气需要更多能量,这是因为制氮机需要大量额外的空气来去除最后的痕量氧气。这让净化器派上用场,制氮系统允许制氮机生产低纯氮气,净化器可提纯至 99.999% 甚至更高纯度。
大多数氮气净化器使用氢气。氮气进入净化器时,会伴随一定量的氢气。这种混合气体进入装有催化剂的反应器,使氢气与低纯氮气中的氧气发生反应。这一反应能够清除氧气,只有热量和水分副产物(这两种副产物可以在后期阶段轻松处理)。此化学工艺最终产出纯度超过 99.999% 的氮气。
如前所述,制氮系统不配备净化器也可生产出这种高纯度氮气。然而,配备净化器的两级工艺更具成本效益。由于制氮机无需清除全部氧气,所需的空气量更少,这意味着制氮系统压缩机的能耗更低。搭载净化器还可以缩小压缩机和制氮机的尺寸,因此,使用净化器的现场制氮可以降低能源成本、减少排放。同时,它还能减轻设施电气系统的负担。
为现有现场制氮系统添加氮气净化器,可以提高其生产能力,这是因为纯度越低,现有制氮机生产的氮气越多。净化器可确保虽然生产能力升级(提升),但纯度与之前直接生产的氮气同样出色甚至更好。
请注意,氮气净化器仅适合需要超高纯度氮气的企业。大多数自行制氮的用户并不需要高纯度氮气,只需根据自己的应用需求生产精确(较低)纯度的氮气,而无需使用净化器。但对于那些完全需要高纯度氮气的应用场合,两级制氮可带来显著效益。
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