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为您的公司选择合适的氮气供应源

压缩空气百科 氮气 制氮

在寻找氮气供应源时,人们通常会选择工业气瓶送气。但除此之外,还有一些更高效的替代方案,值得一提的就是使用 PSA 制氮机或膜片制氮机进行现场制氮。本文将介绍多种方案,并重点讲解各方案的优点。

由第三方供应商供应氮气

瓶装氮气

上面提到的第一种选择是外购瓶装氮气。这个过程很简单。您根据用途订购所需数量的氮气,然后由供应商配送又大又重的钢瓶。

这些氮气产自低温氮气厂,它本身为液态,灌装时变为气态,并以非常高的压力 (300 bar) 灌装至气瓶中。因此,会有大量氮气储存在相对较小的气瓶中。为了能够承受高压,气瓶被造得很大,而且非常笨重。

用过的气瓶被存放在支架中,等待供应商收集,这也要求分配额外的储存空间。

优势:

●       适合满足少量用氮需求的简便解决方案。

●       可以提供现成氮气,以满足峰值流量需求。

●       安装简单。

缺点:

●       气瓶个头大又笨重,运输过程不环保。

●       工作压力必须大于气瓶压力,否则会浪费氮气。

●       由于生产和运输成本,价格相对较高。

●       需要配备专门的气瓶支架切换系统,以避免工作流中断。

●       安全问题(需要搬运笨重的高压钢气瓶)。

●       对氮气供应商有依赖性。

●       不适合用气量较高的情况。

散装液化氮气供应

这是由第三方供气的第二种方案。此方案需要安装液化氮储罐,并由供气公司定期加注液化氮。这些储罐可以从供应商处租用或购买。此外,如果要使用气态氮,则还需要配备蒸发器。

蒸发器将液化氮转化为氮气。就像瓶装氮气一样,液氮供应也需要运输。但在这种方案中,它由绝热罐车运输,然后将液氮从罐车泵入绝热储罐。

用气量较少时,还可以订购规格更小的罐装气。这种小罐也被称为杜瓦瓶。此外,与瓶装氮气一样,液氮也是产自低温制氮厂。

优势:

●       可以提供现成氮气,以满足峰值流量需求。

●       通常成本效益优于瓶装氮气。

●       易于调整容量,以满足不断变化的用氮需求。

缺点:

●       储罐不能完全绝热。液化气体可能受热和蒸发,造成汽化损耗。*

●       通常要与供气公司签订长期合同(通常为 5-7 年)。

●       需要额外设施,包括专门的安装基础和蒸发器。

●       不环保。

●       安全问题(液氮的温度为 -196°C,使用液氮时存在冻伤风险)。

●       当氮气消耗量高于额定值或外部温度较低时,蒸发器可能会冻结。

* 汽化损耗是纯粹的浪费。当您的用气量小于储罐容量时,压力会上升,导致汽化损耗。如果完全不用气,则此浪费量每天高达储罐剩余气量的 1%。为了弥补这些损耗,需要定期加注储罐(通常每周加注一次)。

现场低温制氮

与液氮输送相关的是现场低温制氮。如果您的用气量非常大,供气公司可能会在您的现场安装一套小型低温制氮装置。使用的制氮机与生产瓶装氮气和罐车氮气所使用的制氮机为同种类型。您可以在链接的文章中阅读有关低温制氮机的更多内容。

自行制取氮气

与上面提到的外购氮气和供应商送气不同,自行制取氮气时使用的不是低温工艺。所以,膜片或变压吸附 (PSA) 制氮机都不要求达到非常低的温度。这些类型的设备通过其他方式分离空气的组分。

虽然 PSA 和膜片制氮是两种截然不同的技术,不过,两者都需要压缩空气流才能制氮。此外,由于这两种制氮机都不使用低温,产生的气体成分也与采用低温工艺制取的气体不同。

低温氮气具有不变的高纯度,而对于市售制氮机生产的氮气,则可以根据需要自行调整纯度。值得注意的是,要使用 PSA 和膜片制氮机生产与低温制氮工艺同等纯度的氮气,其效率会非常低下。

使用此类制氮机时,纯度越高,耗电就越多,相应的运营成本也就越高。话虽如此,PSA 和膜片制氮机可达到的纯度足以满足大多数应用的需求。用户可以根据用途,生产纯度合适而非纯度过高的氮气,从而降低氮气的单位成本。在此处,您可以阅读与氮气纯度相关的更多内容。

优势:

●       通常,自行制取氮气具有非常高的成本效益。

●       可以相应地调整纯度。能耗成本取决于所需的纯度。

●       不依赖气体供应商。

●       稳定可控的用气成本。

●       安全。

●       无气体浪费。

●       非常环保的选择。

缺点:

●       需要采取特殊措施来满足峰值流量,比如配置缓冲罐、高压缓冲罐、液化气体缓冲罐。

●       对于氮气需求量多变的应用,适应能力不如液化气体或瓶装供气。

●       增加了维护工作量。

深入了解 PSA 和膜片制氮机

变压吸附制氮机
PSA 制氮机示意图
变压吸附制氮机
了解有关使用 PSA 技术制氮的更多信息。
 
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膜片制氮机
膜片制氮机
了解有关使用膜片制氮机制氮的更多信息。
 
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