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    合肥回收锂电池生产设备
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    合肥回收锂电池生产设备

    更新时间:2020-11-27   浏览数:10
    所属行业:化工 化工机械设备 化工反应设备
    发货地址:山东省济宁梁山县  
    产品规格:
    产品数量:9999.00件
    包装说明:
    单 价:888.00 元/件
    反渗透原理
    当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。
    中文名 反渗透原理 外文名 Reverse Osmosis 主要指标 脱盐率和透盐率,产水量,回收率 影响因素 进水压力,温度,PH值,盐浓度 过 程 水分自然渗透过程的反向过程 物 质 反渗透膜
    目录
    1 起源
    2 工作原理
    3 技术基础
    4 主要指标
    5 影响因素
    6 机理
    ▪ 概述
    ▪ 经典模型
    7 用途
    起源
    早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用。医学界还以反渗透法的技术用来洗肾(血液透析)。反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等分离。整个工作原理均采用物理法,不添加任何杀菌剂和化学物质,所以不会发生化学变相。并且反渗透膜并不分离溶解氧,所以通过此法生产得出的纯水是活水,喝起来清甜可口。
    反渗透,英文为Reverse Osmosis,它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。早在1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是无法饮用高盐份的海水,那为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜,该薄膜构造非常精密。海鸥正是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外。这就是以后逆渗透法(Reverse Osmosis 简称 R.O)的基本理论架构
    工作原理
    对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透。 反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中普遍的应用实例便是在水处理工艺中,用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除,以获得高质量的纯净水。
    技术基础编辑
    渗透膜早已存在于自然界中,但直到1748年,Nollet发现水能自然的扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内,人类才发现了渗透现象。
    自然的渗透过程中,溶剂通过渗透膜从低浓度向高浓度部分扩散;而反渗透是指在外界压力作用下,浓溶液中的溶剂透过膜向稀溶液中扩散,具有这种功能的半透膜称为反渗透膜,也称RO(Reverse Osmoses)膜。
    世界上从反渗透过程的传质机理及模型来说,主要有三种学说:
    1、溶解-扩散模型
    Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜,并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内,各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为:步,溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解;二步,溶质和溶剂之间没有相互作用,他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层;三步,溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。
    在以上溶质和溶剂透过膜的过程中,一般假设步、三步进行的很快,此时透过速率取决于二步,即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择性,使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力,不仅取决于扩散系数,并且决定于其在膜中的溶解度。
    溶剂和溶质在膜中的扩散服从Fick定律,这种模型认为溶剂和溶质都可能溶于膜表面,因此物质的渗透能力不仅取决于扩散系数,而且取决于其在膜中的溶解度,溶质的扩散系数比水分子的扩散系数要小得多,因而透过膜的水分子数量就比通过扩散而透过去的溶质数量更多。
    2、 优先吸附—毛细孔流理论
    当液体中溶有不同种类物质时,其表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有机物质,可使其表面张力减小,但溶入某些无机盐类,反而使其表面张力稍有增加,这是因为溶质的分散是不均匀的,即溶质在溶液表面层中的浓度和溶液内部浓度不同,这就是溶液的表面吸附现象。当水溶液与高分子多孔膜接触时,若膜的化学性质使膜对溶质负吸附,对水是优先的正吸附,则在膜与溶液界面上将形成一层被膜吸附的一定厚度的纯水层。它在外压作用下,将通过膜表面的毛细孔,从而可获取纯水。
    3、 氢键理论
    在醋酸纤维素中,由于氢键和范德华力的作用,膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域,而大分子之间无序的为非晶相区域,水和溶质不能进入晶相区域。在接近醋酸纤维素分子的地方,水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的结合水。当醋酸纤维素吸附了层水分子后,会引起水分子熵值的极大下降,形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里,结合水的占有率很低,在孔的存在普通结构的水,不能与醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结合水,并以有序扩散方式迁移,通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜。
    在压力作用下,溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点——羰基上的氧原子形成氢键,而原来水分子形成的氢键被断开,水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键,于是通过一连串的氢键形成与断开,使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层。由于多孔层含有大量的毛细管水,水分子能够畅通流出膜外 [1] 。
    主要指标
    1、脱盐率和透盐率
    脱盐率——通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质浓度的百分比。
    透盐率——进水中可溶性杂质透过膜的百分比。
    脱盐率=(1–产水含盐量/进水含盐量)×100%
    透盐率=100%–脱盐率
    膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于膜元件表面薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也过了98%;对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。
    2、产水量(水通量)
    产水量(水通量)——指反渗透系统的产能,即单位时间内透过膜水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。
    渗透流率——渗透流率也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于膜表面的水流速加快,加剧膜污染。
    3、回收率
    回收率——指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。膜系统的回收率在设计时就已经确定,是基于预设的进水水质而定的。
    回收率=(产水流量/进水流量)×100%
    影响因素
    1、进水压力对反渗透膜的影响
    进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。当进水压力过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差极化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加。
    2、进水温度对反渗透膜的影响
    反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温的增加水对通量也线性的增加,进水水温每升高1℃,产水量就提升2.5%-3.0%;(以25℃为标准)。
    3、进水PH值对反渗透膜的影响
    进水PH值对产水量几乎没有影响,面对脱盐率有较大影响。PH值在7.5-8.5之间,脱盐率达到高。
    4、进水盐浓度对反渗透膜的影响
    渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。
    在水处理方面使用反渗透技术在全世界的公认度:
    1、Harvard美国哈佛大学医学院检验合格。
    2、美国国家卫生试验所检验标准。
    National Sanitation Foundation Testing Laboratory Seal
    3、美国LOMA LINDA大学医学院检验合格。
    4、美国加州ORANGE COUNTY自来水管理局奖赏。
    5、Dr.T.C.McDANIEL美国医学学会推荐。
    6、Wcts检验合格。
    7、CCEL检验标准。
    8、NASA美国太空总署采用航天飞机装备。
    9、Coca cola(可口可乐)公司采用。
    10、美国海军采用使海水变淡水。
    中国建设部指出:反渗透技术在未来20年内将是有效、关键的水处理方式。这就是说纯水机的诞生无疑是饮用水市场发展的必然规律 [1]
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    球磨机原理
    球磨机主要由圆柱形筒体、端盖、轴承和传动大齿圈等部件组成。
    中文名 球磨机 外文名ball mill
    目录
    1 简介:
    2 大齿轮圈:
    简介:
    球磨机的组成结构
    球磨机主要由圆柱形筒体、端盖、轴承和传动大齿圈等部件组成。
    筒体:其内装入直径为25mm—150mm的钢球或钢棒,称为磨矿介质,其装入量为整个筒体有效容积的25%--50%。
    端盖:筒体两端有端盖,利用螺钉与筒体端部法兰相连接,端盖的中部有孔,称为中空轴颈。
    轴承:中空轴径支承在轴承上,筒体可以转动。
    大齿轮圈:
    在筒体上固定。
    磨矿作业是在球磨机简体内进行的,筒体的磨介随着筒体的旋转而被带到一定的高度后,介质由于自重而下落,装在筒体内的矿石就受到介质猛烈的冲击力;另一方面由于磨介在筒体内沿筒体轴心的公转与自转,在磨介之间及其与筒体接触区又产生对矿石的挤压和磨剥力,从而将矿石磨碎。球磨机钢球(磨矿介质)当筒体旋转时即被带起并升到一定高度,由于钢球本身的重力作用,后沿一定的轨道下落。在区域内的钢球受到两种力的作用:一为旋转时自切线方向施于钢球的作用力;一为与钢球直径相对称一面而与上述作用力相反的力,这个作用力的产生是由于钢球本身自重而向下滑动所引起的。上述两种作用力,对于钢球会构成一对力偶,由于钢球是被挤压在筒体与相邻钢球的中间,所以力偶会使钢球之间存在大小不等的摩擦力,钢球随筒体轴心作公转运动时在区域内自上落下抛落,就在区域里对筒体内的矿石产生强大的冲击作用,将矿石破碎。可以说,在磨机筒体内矿石主要是受磨剥力、冲击力及挤压力的作用而被磨碎的。
    球磨机衬板主要有高锰钢衬板和磁性衬板。
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    制冷机
    制冷机(refrigerating machine) 将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量的机器。从较低温度物体转移的热量习惯上称为冷量。制冷机内参与热力过程变化(能量转换和热量转移)的工质称为制冷剂。制冷的温度范围通常在120K以上,120K以下属深低温技术范围。制冷机广泛应用于工农业生产和日常生活中。 [1]
    中文名 制冷机 外文名 refrigerating machine 起 源 英国 原 理 压缩制冷和吸收制冷
    目录
    1 发展史
    2 原理
    3 种类
    4 容量变化
    5 节能方法
    6 日常维护
    7 腐蚀保护
    发展史
    1834年,英国的雅可比·珀金斯试制成功人力转动的用乙醚为工质的可以连续工作的制冷机。1844年,
    制冷机
    制冷机
    美国的J.戈里试制了用空气为工质的制冷机,用在医院中制冰和冷却空气。1872~1874年,D.贝尔和C.von林德分别在美国和德国发明了氨压缩机,并制成了氨蒸气压缩式制冷机,这是现代压缩式制冷机的发端。19世纪50年代,法国的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水为工质的吸收式制冷机和氨水吸收式制冷机。1910年出现了蒸汽喷射式制冷机。1930年出现了氟利昂制冷剂,促进了压缩式制冷机的迅速发展。1945年,美国研制成功溴化银吸收式制冷机。
    原理
    ①压缩式制冷机。依靠压缩机的作用提高制冷剂的压力以实现制冷循环,按制冷剂种类又可分为蒸气压缩式制冷机(以液压蒸发制冷为基础,制冷剂要发生周期性的气-液相变)和气体压缩式制冷机(以高压气体膨胀制冷为基础,制冷剂始终处于气体状态)两种,现代制冷机以蒸气压缩式制冷机应用广。②吸收式制冷机。依靠吸收器-发生器组(热化学压缩器)的作用完成制冷循环,又可分为氨水吸收式、溴化锂吸收式和吸收扩散式3种。③蒸汽喷射式制冷机。依靠蒸汽喷射器(喷射式压缩器)的作用完成制冷循环。④半导体制冷器。利用半导体的热-电效应制取冷量。
    制冷机的主要性能指标有工作温度(对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝温度,对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温度),制冷量(制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量)、功率或耗热量、制冷系数(衡量压缩式制冷机经济性的指标,指消耗单位功所能得到的冷量)以及热力系数(衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标,指消耗单位热量所能得到的冷量)等。 [2]
    种类
    制冷机可分为:压缩式制冷机、吸收式制冷机、蒸汽喷射式制冷机,半导体制冷。其中蒸汽压缩式制冷机(活塞式、回转式、螺杆式、离心式)、吸收式制冷机和蒸汽喷射式制冷机应用较为广泛。目前,我国除少数大冷量和特殊用途的冷冻机外,一般用途的活塞式、离心式、螺杆式、涡旋式 、溴化锂吸收式、蒸汽喷射式制冷机,以及冷冻、冷藏、低温试验等设备都能自己制造。
    各种类型制冷机主要特点如下:
    1.压缩制冷
    1)螺杆式制冷机:结构简单、易损件少、使用寿命长、单级压缩比高,在大中型制冷量范围内有取代活塞式的趋势。
    压缩式制冷机
    压缩式制冷机
    2)活塞式制冷机:技术发展比较成熟,效率高,使用温度范围广,可制成大中小型各种规格产品,是各种制冷机中应用广的机种。
    3)离心式制冷机:利用高速旋转的叶轮使制冷剂气体获得动能,然后通过扩压器提高其压力并冷却液化,节流而制冷。具有结构紧凑,单机制冷量大,可进行能量调节等特点。用于空调的机器多采用R11、R12制冷剂。
    2.吸收制冷
    利用吸收剂对制冷剂的吸附作用使制冷剂蒸发而制冷。常用的有氨——水吸收式制冷机和溴化锂——水吸收式制冷机,用热源作为动力,消耗电力少,运转平稳,易损件少,能量调节范围大,是一种新发展起来的制冷机品种。 [3]
    容量变化
    制冷机容量应该与库房的热负荷相匹配。这点可以通过合理的配机和利用能量调节装置等方法达到。当然,主要是要有比较好的冷库安装节能措施。如果库房的热负荷不变,而压缩机的容量大时,就会使系统蒸发温度降低,或使压缩机倒霉,这是很不好调整的制冷系统,制冷装置稳定性也差。反之,如果制冷机容量减小时,由于机器未能及时吸回蒸发器内形成的制冷剂气体,又会使蒸发器温度升高、库房降温困难。
    当库房热负荷及制冷机容量不变时,如蒸发器蒸发管内表面有油膜或管外表面有霜层,也会影响冷却效果,库房降温困难。蒸发温度较设计要求过高或过低都是不正确的,过高不能满足食品加工工艺要求,过低使制冷机的能量指标与运转经济性变坏。具体表现如下:
    ①蒸发温度降低,使制冷机制冷量减少,这是由于蒸发器内的气体比容增大,单位容积制冷量减少,因而,制冷机每小时循环的制冷剂质量液减少;
    ②蒸发温度降低,压缩每公斤气体所消耗的功能增加。
    节能方法
    离心式制冷机节能方法 1.制冷机节能原则:提高蒸发温度,降低冷凝温度。在满足设备安全和生产需求的前提下,尽量提高蒸发温度和降低冷凝温度。为此加大了冷却塔的改造,以保证冷却水效能。
    2.防止和减少管道结垢以提高冷凝器和蒸发器的换热效率补充水如果水处理做的不好,碳酸氢钙和碳酸氢镁受热产生的碳酸钙和碳酸镁会沉积在管道上。使导热性能下降,影响冷凝器和蒸发器的换热效率,并使设备运行电费大幅度上升。此时除了采用水处理技术外,还可以利用管道定期自动清洗设备进行管道清洗。
    3.调整制冷机设备合理的运行负载
    在保证设备安全运行的情况下,制冷主机运行在70%-80%负载比运行在100%负载时,单位冷量的功耗更小。运用此方式开机要结合水泵、冷却塔的运行情况综合考虑。
    4.采用制冷机变频装置,调节离心制冷机压缩机的转速低压的冷媒经过离心机后,压力升高。离心机的转速越大,压力升得越高。在实际运行中,设备大多是在非满负荷运行。固定转速的离心机在设备小负荷运行时,造成能源浪费。而变频离心制冷机可以依据负荷的变化,自动调节压缩机转速,节能空间比较大。
    日常维护
    1、加油
    1)当油位低于视镜1/4时,应及时补充润滑油
    2)将加油管一端连接压缩机进气端的加油阀,微开加油阀,利用系统中的压力将加油管内的空气排出,另一端插入油桶内
    3)适当关小系统制冷剂供液阀,并调整吸气低压报警设置,以免因压力过低而停车
    4)当吸气压力低于大气压时,打开加油阀,油会自动进入压缩机内
    5)当油位过视镜5/6时,应停止加油操作:先关加油阀,再打开系统供液阀,恢复正常
    2、补充制冷剂
    1)当判断系统缺液时,应及时给系统加氟
    2)将加氟管一端与系统加氟口相连,另一端与氟瓶相连,通过加氟软管赶出管内的空气
    3)先打开氟瓶的阀门,确认无泄漏后再开加氟口处的阀门
    4)R23系统应将瓶口朝上,而R404A系统应将瓶口朝下,以保证迅速加氟
    5)加氟结束时,应先关闭氟瓶的阀门,再关加氟口的阀门
    6)制冷剂添加一次不可过多,以免排气压力过高。如一次添加不足,可重复进行
    7)判断系统液位正常的依据是,R23系统为停车均压后的压力值在6~8bar之间,R404A系统运行中冷凝器的液位在视镜的1/5~2/5处
    3、放空气
    1)当系统压力明显高于相应温度下的饱和压力时,应考虑放空气
    2)由于空气只集中在高压部分,所以应通过冷凝器的排空阀操作
    3)高温系统应在停车时进行,低温系统好在运行时进行
    4)具体操作要精心,丝堵不要开启过大,也不要远离现场
    5)空气操作应分几次进行,不可一次放气太多,以免放出过量的制冷剂 [4]
    腐蚀保护
    制冷机等换热器在制作时,管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊,焊缝形状存在不同程度的缺陷,如凹陷、气孔、夹渣等,焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触,而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。这就是我们常说的电化学腐蚀。研究表明,工业水无论是淡水还是海水,都会有各种离子和溶解的氧气,其中氯离子和氧的浓度变化,对金属的腐蚀形状起重要作用。另外,金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此,管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看,管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物,分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时,还会产生电偶腐蚀。化学腐蚀就是介质的腐蚀,换热器管板接触各种各样的化学介质,就会受到化学介质的腐蚀。另外,换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。
    综上所述,影响制冷机腐蚀的主要因素有:
    (1)介质成分和浓度:浓度的影响不一,例如在盐酸中,一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降;
    (2)杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀;
    (3)温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;
    (4)ph值:一般ph值越小,金属的腐蚀越大;
    (5)流速:多数情况下流速越大,腐蚀也越大。
    目前可采用高分子复合材料对制冷机管板进行防腐保护,其中应有比较成熟的有美嘉华技术产品,其具有优异的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能,材料为100%固体,没有可挥发性物质,在封闭的环境里可以安全使用而不会收缩,特别是材料良好的隔离双金属腐蚀和出色的耐冲刷性能,优异的防腐性能,从根本上杜绝了修复部位的腐蚀渗漏,可以为部件提供一个长久的保护涂层。
    操作工艺
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    制氮机
    制氮机,是指以空气为原料,利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。根据分类方法的不同,即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法,工业上应用的制氮机,可以分为三种。
    制氮机是按变压吸附技术设计、制造的氮气制取设备。制氮机以优质进口碳分子筛(CMS)为吸附剂,采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联,由进口PLC控制进口气动阀自动运行,交替进行加压吸附和解压再生,完成氮氧分离,获得所需高纯度的氮气。
    中文名 制氮机 含 义 制取氮气的机械组合 工作原理 利用碳分子筛的吸附特性 主要分类 深冷空分,膜空分,碳分子筛空分
    目录
    1 工作原理
    2 主要分类
    3 设备特点
    4 系统用途
    5 技术参数
    工作原理
    PSA变压吸附制氮原理
    碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮,其吸附量也随着压力的升高而升高,而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。因而,仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。如果进一步考虑吸附速度的话,就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。氧分子直径比氮分子小,因而扩散速度比氮快数百倍,故碳分子筛吸附氧的速度也很快,吸附约1分钟就达到90%以上;而此时氮的吸附量仅有5%左右,所以此时吸附的大体上都是氧气,而剩下的大体上都是氮气。这样,如果将吸附时间控制在1分钟以内的话,就可以将氧和氮初步分离开来,也就是说,吸附和解吸是靠压力差来实现的,压力升高时吸附,压力下降时解吸。而区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差,通过控制吸附时间来实现的,将时间控制的很短,氧已充分吸附,而氮还未来得及吸附,就停止了吸附过程。因而变压吸附制氮要有压力的变化,也要将时间控制在1分钟以内。
    深冷空分制氮原理
    深冷制氮不仅可以生产氮气而且可以生产液氮,满足需要液氮的工艺要求,并且可在液氮储槽内储存,当出现氮气间断负荷或空分设备小修时,储槽内的液氮进入汽化器被加热后,送入产品氮气管道满足工艺装置对氮气的需求。深冷制氮的运转周期(指两次大加温之间的间隔期)一般为1年以上,因此,深冷制氮一般不考虑备用。而变压吸附制氮只能生产氮气,无备用手段,单套设备不能保证连续长周期运行。
    膜空分制氮原理
    空气经压缩机压缩过滤后进入高分子膜过滤器,由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数不同,导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。根据这一特性,可将各种气体分为“快气”和“慢气”。
    当混合气体在膜两侧压力差的作用下,渗透速率相对快的气体,如水、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后,在膜的渗透侧被富集,而渗透速率相对较慢的气体,如甲烷、氮气、一氧化碳和氩气等气体则被滞留在膜的侧被富集,从而达到混合气体分离的目的。
    主要分类
    深冷空分制氮
    深冷空分制氮是一种传统的制氮方法,已有近几十年的历史。它是以空气为原料,经过压缩、净化,再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下,前者的沸点为-183℃,后者的为-196℃),通过液空的精馏,使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大,基建费用较高,设备一次性投资较多,运行成本较高,产气慢(12~24h),安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素,3500Nm3/h以下的设备,相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20%~50%。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮,而中、小规模制氮就显得不经济。
    分子筛空分制氮
    以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15~30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力,越来越得到中、小型氮气用户的欢迎,PSA制氮已成为中、小型氮气用户的可以选择方法。
    膜空分制氮
    以空气为原料,在一定压力条件下,利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点,它特别适宜于氮气纯度≤98%的中、小型氮气用户,有佳功能价格比。而氮气纯度在98%以上时,它与相同规格的PSA制氮机相比价格要高出15%以上。
    设备特点
    (1)产氮气方便快捷:
    先进的技术,独特的气流分布器,使气流分布更均匀,地利用碳分子筛,20分钟左右即可提供合格的氮气。
    (2)使用方便:
    设备结构紧凑、整体撬装,占地小无需基建投资,投资少,现场只需连接电源即可制取氮气。
    (3)比其它供氮方式更经济:
    PSA工艺是一种简便的制氮方法,以空气为原料,能耗仅为空压机所消耗的电能,具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。
    (4)机电一体化设计实现自动化运行:
    进口PLC控制全自动运行,氮气流量压力纯度可调并连续显示,可实现无人值守。
    (5)运用范围广:
    金属热处理过程的保护气,化学工业生产用气及各类储罐、管道的充氮净化,橡胶、塑料制品的生产用气,食品行业排氧保鲜包装,饮料行业净化和覆盖气,医药行业充氮包装及容器的充氮排氧,电子行业电子元件及半导体生产过程的保护气等。纯度、流量、压力稳定可调,满足不同客户的需要。
    技术指标:
    流量:5-1000Nm3/h
    纯度:95%-99.9995%
    露点:≤-40℃
    压力:≤0.8Mpa可调
    系统用途
    石油气行业制氮机适用于大陆石油及气开采、沿海及深海石油及气开采中的氮气保护、输送、覆盖、置换、抢险、维修、注氮采油等领域。具有安全性高、适应强、连续性生产待特点。
    化工行业制氮机适用于石油化工、煤化工、盐化工、气化工、精细化工、新材料等及其衍伸化工产品加工行业,氮气主要用于覆盖、吹扫、置换、清洗、压力输送、化学反应搅动、化纤生产保护、充氮保护等领域。
    冶金行业制氮机适用于热处理、光亮退火、保护加热、粉末冶金、铜材铝材加工、磁性材料烧结、贵金属加工、轴承生产等领域。具有纯度高、连续生产、部分工艺要求氮气含一定量的氢以增加光亮度等特点。
    煤矿行业制氮机适用于煤炭开采中的防火灭火、瓦斯及煤气稀释等领域,具有地面固定式、地面移动式、井下移动式三种规格,充分满足不同工况下的氮气需求。
    橡胶轮胎行业制氮机适用于橡胶及轮胎生产硫化过程中的氮气保护、成型等领域。特别是在全钢子午线轮胎生产中,用氮气硫化新工艺已逐步取代蒸汽硫化工艺。具有氮气纯度高、连续性生产、氮气压力较高等特点。
    食品行业制氮机适用于粮食绿色仓储、食品充氮包装、蔬菜保鲜、酒类封(罐)装和保存等。
    防爆型制氮机适用于化工、石油气等对设备有防爆要求的场所。
    制药行业制氮机主要用于药品生产、储存、封装、包装等领域。
    电子行业制氮机适用于半导体生产封装、电子元器件生产、LED、LCD液晶显示器、锂电池生产等领域。制氮机具有纯度高、体积小、噪声低、能耗低等特点。
    集装箱式制氮机适用于石油、气、化工及其它相关领域,即有适应性强、可移动作业等特点。
    车载移动式制氮车适用于石油气行业的开采、管道吹扫、置换、应急抢险、易燃气体、液体的稀释等领域、分为低压、中压、高压系列,具有机动性强、可移动作业等特点。
    汽车轮胎冲氮氮气机,主要用于汽车4S店、汽车维修厂的汽车轮胎冲氮,可延长轮胎使用寿命,降低噪音和油耗。
    技术参数编辑
    质量即气体的重量,常以毫克(mg)、克(g)、千克(kg)、吨(t)来表示。体积是指气体所处的容器之容积。常以立方毫米(mm3)、立方厘米(cm3)、立方米(m3)表示。比容是单位重量物质所占有的容积,用符号V表示,气体比容单位用m3/kg,液态比容l/kg表示。
    压力、压强、大气压、压力、相对压力
    气体分子运动时对容器壁的撞击时产生的力称压力。对容器单位面积所产生的压力叫压强。压强的单位习惯上使用毫米汞柱(mmHg)/平方厘米(cm2),国际通用(法定计量)帕(Pa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)。经换算1mmHg=133.3Pa=0.1333kPa,1MPa=1000kPa=1000000Pao1ATA=0.1MPao。
    包围在地球表面一层很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为“大气压”,符号为B;直接作用于容器或物体表面的压力,称为“压力”,压力值以真空作为起点,符号为PABS。
    用压力表、真空表、U型管等仪器测出的压力叫“表压力”(又叫相对压力),“表压力”以大气压力为起点,符号为Pg。三者之间的关系是:PABS==B+Pg。
    温度、温度、相对温度、临界温度、临界压力
    温度是物质分子热运动的统计平均值。气体温度是气体分子热运动产生的。气体温度的单位常用摄氏(℃)表示,水结冰的温度为0℃。物理学上常使用温度,用“K”表示。温度以-273℃作为零度。摄氏和温度的关系是T=t+273。此外英国科学家还经常用“华氏温度”,符号为oF。
    因为任何气体在一定温度和压力下都可以液化,温度越高,液化所需要的压力也越高,但是当温度过某一数值时,即使在增加多大的压力也不能液化,这个温度叫临界温度,在这一温度下低的压力就叫做临界压力。
    是指气体中的水份从未饱和水

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