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氮和高純氮的三種加工工藝及其特性

制氮工藝一：低溫空氣分離制氮

低溫空氣分離制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法，已有近90年的歷史。它以空氣為原料，經(jīng)過壓縮和凈化，然后利用熱交換將空氣液化成液態(tài)空氣。液態(tài)空氣主要是液氧和液氮的混合物。由于液氧和液氮的沸點不同（在1個大氣壓下，前者的沸點為183℃，而后者的沸點是128196℃），因此對液態(tài)空氣進(jìn)行蒸餾以將其分離以獲得氮氣。低溫空氣分離器制氮設(shè)備復(fù)雜，占地面積大，基建成本高，設(shè)備一次性投資大，運行成本高，產(chǎn)氣速度慢（12~24小時），設(shè)備要求高，周期長。考慮到設(shè)備、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施等因素，對于3500Nm3/h以下20%~50%的設(shè)備，相同標(biāo)準(zhǔn)的PPE設(shè)備的投資規(guī)模低于低溫空分設(shè)備。低溫空分制氮設(shè)備適合大規(guī)模工業(yè)制氮，而中小型制氮不經(jīng)濟(jì)。

制氮工藝二：分子篩空分制氮

分子篩空氣分離器制氮以空氣為原料，碳分子篩為吸附劑，利用變壓吸附原理，利用碳分子篩選擇性吸附氧和氮，分離氮和氧。通常稱為變壓吸附制氮。這種方法是20世紀(jì)70年代迅速發(fā)展起來的一種新的制氮技術(shù)。與傳統(tǒng)的制氮方法相比，它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產(chǎn)氣速度快（15～30分鐘）、能耗低、產(chǎn)品純度可根據(jù)用戶的需要在大面積、操作和保護(hù)方便等特點，操作成本低，設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)。因此，在1000Nm3/h以下的氮肥生產(chǎn)廠中，它具有相當(dāng)?shù)母偁幜?，并且越來越受到中小型氮肥消費者的歡迎。變壓吸附制氮已發(fā)展成為中小型用氮設(shè)備。