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          1. 推廣 熱搜: 壓縮機  液氧  制氧機  透平膨脹機  空壓  技術資料  壓縮  內壓縮流程  分析  空分 

            帶氮氣循環增壓機的液氧泵內壓縮流程(一)

               2010-05-05
            核心提示: 林德工程(杭州)有限公司  張 燕,楊學申     1 氮氣循環增壓內壓縮流程優缺點  德國林德公
             林德工程(杭州)有限公司  張 燕,楊學申  
              

            1 氮氣循環增壓內壓縮流程優缺點
              德國林德公司于20世紀70年代開發了第一臺液氧泵內壓縮流程的空分設備。但這套用于印度Navmada一家化肥廠的35100m3/h空分設備,不是目前通用的利用空氣增壓機產生的高壓空氣作為熱源在主換熱器內汽化高壓液氧,而是采用氮氣循環增壓機,將壓力塔頂部的氣氮經換熱器復熱后,再經氮氣循環增壓機壓縮成高壓氮氣,高壓氮氣進入高壓換熱器汽化液氧,而自身被液化后再循環進入壓力塔。時隔3年后的1979年,林德公司向我國的浙江鎮海煉油廠、寧夏化工廠和烏魯木齊化肥廠提供的3套28000m3/h空分設備中,又一次推出了采用氮氣循環增壓機的液氧泵內壓縮流程。
              當時不采用目前普遍使用的采用空氣增壓機的內壓縮流程,而采用氮氣循環增壓機的內壓縮流程的主要原因有兩個:
              (1)這3套28000m3/h空分設備采用的還是切換式換熱器凍結法清除空氣中的水分和二氧化碳的流程??諝膺M冷箱之前還沒有一股干燥并含極微量二氧化碳的空氣,如采用未凈化的空氣作為增壓空氣,那么這股空氣在與返流的低溫介質進行熱交換時,空氣中的水分及二氧化碳必然會凍結在高壓空氣通道中。而將出冷箱的低壓氮氣壓縮至所需的壓力,再送入主換熱器,就避免了這個問題。
              (2)由于這3套空分設備要求的生產能力:壓力為9.6MPa的氧氣28000m3/h和壓力為8.OMPa的氮氣37000m3/h。經當時計算,氮氣出循環增壓機的壓力達12MPa。因而采用氮氣循環增壓機不僅解決了汽化高壓液氧的熱源,還滿足了用戶對高壓氮氣的要求,比采用空氣增壓機節省了1臺大流量的高壓氮壓機,大大節省了設備的投資。
              但是,如果能有一股從原料空氣壓縮機來的凈化空氣作為汽化高壓液氧的熱源,那么采用氮氣循環增壓內壓縮流程有很大的缺點,即與空氣增壓內壓縮流程相比,它的能耗較高,主要有以下幾點原因: ·
              (1)氮氣用于換熱和冷凝,其性能比空氣差。例如空氣冷凝溫度比氮氣冷凝溫度高,如果要達到同樣的冷凝溫度,就要使氮氣的增壓壓力高于空氣的增壓壓力;空氣的冷凝熱也要比氮氣的高,汽化同樣的高壓液氧所需的氮氣量也要比空氣量大。
              (2)空氣增壓流程氣體在主換熱器內的不復熱損失要小于氮氣循環增壓流程的不復熱損失。因為采用空氣增壓流程,這部分空氣僅僅是1次進入主換熱器,因而它的不復熱損失僅僅是1次;而氮氣循環增壓流程,其氮氣作為原料空氣的一部分進入主換熱器,形成了第一次的不復熱損失,出主換熱器的氮氣增壓后又進入主換熱器,造成了第二次的不復熱損失。
              (3)由于氮氣循環增壓流程需要從精餾塔中抽取大量的氮氣作為蒸發氧氣的氣源,其氣量相比于空氣循環要大得多。直接從中壓塔頂部抽取的氮氣量太多,會影響精餾塔內的回流比,破壞原先良好的精餾效率,導致產品氧氣、氬氣的提取率迅速下降,空氣壓縮機流量增大,整套裝置能耗增高。正因為氮氣循環增壓流程具有能耗高的缺點,在出現了常溫吸附凈化空氣流程后,空氣增壓的內壓縮流程代替了氮氣循環增壓的內壓縮流程。

             
             
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