變壓吸附制氮尾氣回收用于石灰石富氧助燃技術(shù)研究 | |
來(lái)源:哲成閥門(mén) 作者:www.57k7.com 發(fā)布時(shí)間:2019-5-15 閱讀:次 | |
變壓吸附(PSA)制氮是利用吸附劑—碳分子篩在不同壓力下對氧、氮的吸附能力大小的不同,加壓吸附、減壓解吸,從而達到分離空氣中氧、氮的目的,得到高純度的氮氣y。該工藝在制得高純度氮氣的同時(shí)也可得到富氧空氣,目前多采用放空的方式將富氧空氣當做尾氣排放,然而富氧尾氣是無(wú)塵、無(wú)油、干燥的潔凈氣體,氧氣濃度在30.5%左右。該氣體回收后可代替液氧用于我公司石灰石鍛燒富氧助燃,不僅可以使廢棄資源再利用,還可以降低純堿生產(chǎn)成本。 1 富氧尾氣回收技術(shù) 碳分子篩對氧氣和氮氣的分離原理是基于這兩種氣體的動(dòng)力學(xué)直徑的微小差別,氧氣的動(dòng)力學(xué)直徑小于氮氣的動(dòng)力學(xué)直徑,在碳分子篩的微孔中有較快的擴散速率,這種氣體擴散速率的差別可使氧氣的吸附量在短時(shí)間內大大超過(guò)氮氣的吸附量團,從而實(shí)現氮、氧分離。因此PSA制氮工藝富氧尾氣的放空為非連續周期性短時(shí)過(guò)程(放空周期約為1 min,尾氣排放時(shí)長(cháng)僅有6}-8 s),這為富氧尾氣的收集帶來(lái)了困難,而且收集過(guò)程中不能影響正常的制氮過(guò)程,要求放空末期放空日為常壓或微負壓狀態(tài),以便下一周期尾氣的順利排放。 變壓吸附制氮機富氧尾氣排放初期壓力較高,壓力可達U. 4 MPa,隨著(zhù)富氧尾氣排放壓力逐漸降低,后期低壓尾氣壓力為接近常壓,故將富氧尾氣收集分為高壓階段富氧尾氣收集和低壓階段富氧尾氣收集。 1.1初級收集流程 最初設計的收集流程,高壓階段的富氧尾氣通過(guò)直排管線(xiàn)直接進(jìn)人緩沖罐,為了防止放空后期緩沖罐內氣體倒吸進(jìn)人引風(fēng)機,在直排管線(xiàn)上設置了一個(gè)單向閥。低壓尾氣收集階段為不影響制氮工藝保證放空日處于常壓或微負壓狀態(tài),利用回收風(fēng)機抽吸低壓富氧尾氣,并將尾氣送人集氣罐,集氣罐內收集的富氧尾氣再通過(guò)送氣風(fēng)機送至緩沖罐內。初級收集流程如圖1所示。為避免富氧尾氣收集過(guò)程出現異常情況影響正常的制氮工藝,在制氮機尾氣放空日設置壓力變送器和自動(dòng)排空閥門(mén)。自動(dòng)排空閥門(mén)和壓力變送器實(shí)現關(guān)聯(lián),當放空日壓力高于設定值時(shí),自動(dòng)排空閥門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟放空,確保制氮機組正常運行。 初級收集流程投人運行后,高壓階段尾氣收集效果良好,收集速率可達5 000^-6 000 mj/h,然而低壓階段回收風(fēng)機運行不穩定,經(jīng)常自動(dòng)跳車(chē),導致該階段尾氣通過(guò)排空閥門(mén)放空,收集效果不理想。 圖1 富氧尾氣初級收集流程圖 1.2自力式調節閥收集流程 圖2 自力式調節閥的工作原理 圖3 富氧尾氣自力式調節閥收集流程圖 1.3自動(dòng)調節收集流程 圖4 通自動(dòng)調節裝置結構圖 圖5 富氧尾氣自動(dòng)調節收集流程 2收集效果分析 |
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本文Tag:調節閥、自力式調節閥、氣動(dòng)調節閥 | |
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