วิธีการเลือกเครื่องกำเนิดไนโตรเจนที่เหมาะสม

ก่อนที่จะกำหนดคุณสมบัติเฉพาะของรุ่น (เช่น) การผลิตไนโตรเจน (ต่อชั่วโมง ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน ความดันขาออก จุดน้ำค้าง) เราควรเน้นการวิเคราะห์เปรียบเทียบอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับประสิทธิภาพและลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์เครื่องกำเนิดไนโตรเจนและเลือกสิ่งที่เหมาะสมที่สุดโดยพิจารณาจากสภาพแวดล้อมที่มีอยู่

ความต้องการไนโตรเจนในอุตสาหกรรมต่างๆ

ก. อุตสาหกรรมโลหะวิทยาและการแปรรูปโลหะ

อุตสาหกรรมบางประเภทต้องการไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 99.5% ในขณะที่บางประเภทต้องการไนโตรเจนคุณภาพสูงที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 99.9995% และจุดน้ำค้างต่ำกว่า -65°C ซึ่งควรพิจารณาจากสภาพการผลิตของลูกค้าเป็นหลัก

ข. อุตสาหกรรมเคมีและวัสดุใหม่

โดยทั่วไปแล้ว ข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนไม่สูงมากนัก และสามารถใช้ไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 98% ได้หลายระดับ อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดที่แท้จริงขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตของลูกค้าเอง

ค. อุตสาหกรรมอาหารและยา

อุตสาหกรรมอาหารส่วนใหญ่ไม่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากนักสำหรับไนโตรเจน และความบริสุทธิ์ 99.5% ถึง 99.9% ก็เพียงพอต่อความต้องการแล้ว มีอุตสาหกรรมอาหารจำนวนน้อยที่ต้องเลือกใช้ความบริสุทธิ์ 99.99% เนื่องจากข้อกำหนดของกระบวนการผลิต ส่วนอุตสาหกรรมยาโดยทั่วไปต้องการไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์ 99.99% และต้องการให้ผลิตจากสแตนเลส

d อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

โดยทั่วไปแล้ว ข้อกำหนดสำหรับไนโตรเจนค่อนข้างสูง และโดยปกติจะต้องการความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนที่ 99.99% ขึ้นไป

การเปรียบเทียบระหว่างต่างๆ เครื่องกำเนิดไนโตรเจนส

ก. เครื่องกำเนิดไนโตรเจนแบบแยกอากาศด้วยความเย็นยิ่งยวด

การผลิตไนโตรเจนโดยการแยกอากาศด้วยความเย็นจัดเป็นวิธีการผลิตไนโตรเจนแบบดั้งเดิมที่มีประวัติยาวนานหลายทศวรรษ โดยใช้อากาศเป็นวัตถุดิบ อัดและทำให้บริสุทธิ์ จากนั้นใช้การแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อทำให้อากาศกลายเป็นของเหลว ของเหลวส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมของออกซิเจนเหลวและไนโตรเจนเหลว จุดเดือดที่แตกต่างกันของออกซิเจนเหลวและไนโตรเจนเหลว (ที่ 1 บรรยากาศ จุดเดือดของออกซิเจนเหลวคือ -183℃ และไนโตรเจนเหลวคือ -196℃) ถูกนำมาใช้ในการแยกโดยการกลั่นอากาศเหลวเพื่อให้ได้ไนโตรเจน อุปกรณ์การผลิตไนโตรเจนโดยการแยกอากาศด้วยความเย็นจัดมีความซับซ้อน ใช้พื้นที่มาก มีต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานสูง ต้องลงทุนในอุปกรณ์ครั้งเดียวมาก มีต้นทุนการดำเนินงานสูง การผลิตก๊าซช้า (12 ถึง 24 ชั่วโมง) มีข้อกำหนดในการติดตั้งสูง และมีวงจรการใช้งานยาวนาน เมื่อพิจารณาปัจจัยด้านอุปกรณ์ การติดตั้ง และโครงสร้างพื้นฐานแล้ว ขนาดการลงทุนของอุปกรณ์ PSA ที่มีคุณสมบัติเดียวกันและกำลังการผลิตต่ำกว่า 3500 Nm³/h จะต่ำกว่าอุปกรณ์การแยกอากาศด้วยความเย็นจัดถึง 20% ถึง 50% อุปกรณ์ผลิตไนโตรเจนโดยการแยกอากาศด้วยความเย็นจัดนั้นเหมาะสมสำหรับการผลิตไนโตรเจนในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ในขณะที่การผลิตไนโตรเจนขนาดกลางและขนาดเล็กนั้นไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ

B, เครื่องกำเนิดไนโตรเจนแบบดูดซับแรงดันสวิง PSA

วิธีการใช้ลมเป็นวัตถุดิบ คาร์บอนโมเลกุลซีฟเป็นสารดูดซับ ใช้หลักการดูดซับแบบสลับความดัน และใช้การดูดซับแบบเลือกเฉพาะของออกซิเจนและไนโตรเจนโดยคาร์บอนโมเลกุลซีฟเพื่อแยกไนโตรเจนและออกซิเจนนั้น โดยทั่วไปเรียกว่า การผลิตไนโตรเจน PSAวิธีนี้เป็นเทคโนโลยีการผลิตไนโตรเจนแบบใหม่ที่พัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษ 1970 เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการผลิตไนโตรเจนแบบดั้งเดิม วิธีนี้มีคุณลักษณะเด่นคือ กระบวนการทำงานที่ง่าย ความเป็นอัตโนมัติสูง การผลิตก๊าซที่รวดเร็ว (15-30 นาที) การใช้พลังงานต่ำ ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์สามารถปรับได้ในช่วงกว้างตามความต้องการของผู้ใช้ การใช้งานและการบำรุงรักษาที่สะดวก ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ ความสามารถในการปรับตัวของอุปกรณ์สูง ฯลฯ ดังนั้นจึงมีความสามารถในการแข่งขันสูงในกลุ่มอุปกรณ์การผลิตไนโตรเจนที่มีกำลังการผลิตต่ำกว่า 1000 Nm³/h และได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นจากผู้ใช้ไนโตรเจนขนาดกลางและขนาดเล็ก พีเอสเอ ไนโตรเจน การผลิตดังกล่าวได้กลายเป็นวิธีการสำหรับผู้ใช้ไนโตรเจนขนาดกลางและขนาดเล็ก

C. เครื่องกำเนิดไนโตรเจนแบบแยกด้วยเยื่อ

โดยใช้อากาศเป็นวัตถุดิบ ภายใต้สภาวะความดันที่กำหนด ออกซิเจนและไนโตรเจนจะถูกแยกออกจากกันโดยใช้เมมเบรนที่มีอัตราการซึมผ่านต่างกันของก๊าซที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน เช่น ออกซิเจนและไนโตรเจน เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ผลิตไนโตรเจนอื่นๆ อุปกรณ์นี้มีข้อดีคือ โครงสร้างที่เรียบง่ายกว่า ขนาดเล็กกว่า ไม่มีวาล์วสลับ บำรุงรักษาน้อยกว่า ผลิตก๊าซได้เร็วขึ้น (≤3 นาที) และขยายกำลังการผลิตได้สะดวก เหมาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ใช้ไนโตรเจนขนาดกลางและขนาดเล็กที่มีความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน ≤98% และมีอัตราส่วนฟังก์ชันต่อราคาที่ดีที่สุด เมื่อความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนสูงกว่า 98% ราคาจะสูงกว่าเครื่องกำเนิดไนโตรเจนแบบ PSA ที่มีคุณสมบัติเดียวกันมากกว่า 15%

ปัจจัยที่มีผลต่อต้นทุนของเครื่องกำเนิดไนโตรเจน

1. ค่าใช้จ่ายในการซื้อระบบทั้งหมดเพียงครั้งเดียว ปัจจุบันมีหลายยี่ห้อในตลาด และคุณภาพจะแปรผันตามราคา

2. ความเสถียรในการทำงานของอุปกรณ์และอายุการใช้งานโดยประมาณ

3. ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาประจำปี

4. ค่าใช้จ่ายน้ำและไฟฟ้าต่อวัน