氮氣的來源主要有兩種:液態(tài)罐裝氮,用制氮機產(chǎn)生氮氣(直接從空氣總提取氮氣)。
液態(tài)罐裝氮(一噸的液氮相當于常溫常壓下780m3的有效氮氣):用大型制氮設(shè)備制造出氣態(tài)氮氣,然后經(jīng)過超高壓、超低溫處理(通常是:500Mpa,1800C),使它轉(zhuǎn)化成液氮;我們使用{就是往爐子中輸入氮氣}的是氣態(tài)氮,所以在用液氮前必需有一個氣化的過程:減壓、升溫,與液氮存罐相連的幾道彎曲的管道,外部結(jié)滿冰,并伴隨白霧直冒,這是液氮在氣化過程中吸收管道周圍的溫度。但如果是在北方或較寒冷的地區(qū),到了冬天,液氮氣化需有其他設(shè)施輔助。除此之外,存罐中的液氮需經(jīng)常補充,這也給采購和運輸帶來麻煩與壓力。同時長期大量使用液氮,總體投資很大。
制氮機有三種:膜分離制氮機,PSA+純化裝置制氮機,PSA制氮機:
膜分離制氮機:單位時間的產(chǎn)氣量小(只適合配套單臺爐),可達到的氮氣純度較低(99.9%)
PSA+純化裝置制氮機(即"兩步法"):先用PSA生產(chǎn)出低純氮(99.9%),再用"氫除氧"(即不斷輸入氫氣并燃燒,與低純氮中的氧發(fā)生反應(yīng)而得到高純氮:H2+202=2H20),這種制氮法故障率較高:PSA的故障+"氫除氧"的故障。"氫除氧"的主要故障點:點火裝置,不能間斷而且始終保持穩(wěn)定流量的氫氣。
PSA制氮機(即"一步法"):采用不同的流程技術(shù),直接產(chǎn)生高純氮充入爐子。不同的廠家有不同的技術(shù),主要差別有:
l、 能達到的純度相差很遠:99.9%-99.999%;
2、設(shè)備的故障率相差很大;
3、后期的維護維修難易度相差很大;
4、壓降也有差別(0.1-0.05Mpa);
從兩種氮氣來源的經(jīng)濟性,方便性等對比,制氮機都有明顯的優(yōu)勢;"一步法"PSA制氮機是首選。