Азотная установка это техника

Азотная установка это техника

Азотная установка – это специальный комплекс оборудования, необходимый для получения азота из воздуха. В продуктовом газе, полученном с помощью азотных установок, концентрация азота может достигать значения 99,999 %. Это значение может также корректироваться без внесения каких-либо конструктивных изменений.

Установка включает в себя такое оборудование, как:

Генератор азота, работающий за счет безнагревной короткоцикловой адсорбции. Для работы азотного генератора нужен воздух, сжатый и сухой, под давлением.

Компрессор, с системой нескольких фильтров, необходимых для осуществления очистки сжатого воздуха от различных ненужных механических частиц и компонентов влаги и масла.

Воздушные ресиверы, объем которых выбирается в зависимости от того, какова производительность азотной установки. Ресивер обеспечивает сглаживание пульсаций давления.

Конденсатоотводчик осуществляет первичную очистку сжатого предварительно воздуха от различных элементов.

Азотный ресивер, как дополнительное оборудование, служит для накопления продуктового азота.

Дожимающий компрессор, также включается в состав станции при необходимости. Он нужен для того, чтобы после получения азота, можно было заправлять им баллоны.

Азотная установка может входить в состав мобильной азотной станции. С помощью мобильных станций можно получать из воздуха азот в полевых условиях, либо даже в экстремальных климатических зонах. Нужная чистота азота может устанавливаться в большом диапазоне значений.

Установка может быть адсорбционного, криогенного или мембранного типа.

Мембранные установки – в них газоразделение происходит за счет специальных мембран. Не все газы способны с одинаковой скоростью преодолевать волокна мембранной стенки. Например, молекула азота имеет больший размер, чем молекула кислорода. Так, при прохождении через мембрану, азот задерживается и отделяется от кислорода.

Криогенные установки – могут вырабатывать азот высокой чистоты в жидком и газообразном состоянии. Разделение воздуха посредством низкотемпературной ратификации применяется там, где требуется азот с высокой чистотой и производительностью.

Адсорбционные установки – работают на основе процессов адсорбции и регенерации адсорбента. К ним относятся установки MAXIGAS, работающие без нагрева, с довольно короткими интервалами в переключении. Это процесс так называемой безнагревной короткоцикловой адсорбции. Отличают также генераторы с холодной и горячей регенерацией адсорбента.

Каждая азотная установка имеет свои отличительные черты и преимущества, и выбор ее напрямую зависит от целей дальнейшего использования получаемого азота и параметров, предъявляемых к его качеству.

источник

Азотная установка это техника

В основе процесса адсорбционного разделения газовых сред в азотных установках лежит явление связывания твёрдым веществом, называемым адсорбентом, отдельных компонентов газовой смеси. Это явление обусловлено силами взаимодействия молекул газа и адсорбента.

Технология короткоцикловой адсорбции

Азотные установки работают на основе адсорбционной технологии, основанной на различной зависимости скорости поглощения отдельных компонентов газовой смеси от давления и температуры. Среди нескольких типов адсорбционных установок по производству азота наибольшее распространение в мире получили установки короткоцикловой безнагревной адсорбции (КЦА или PSA-установки).

Схема организации процесса, применяемая в азотных установках с такими системами, основана на регулировании скорости поглощения компонентов разделяемой газовой смеси и регенерации адсорбента путём изменения давления в двух адсорберах — сосудах, содержащих адсорбент. Этот процесс протекает при температуре, близкой к комнатной. При использовании этой схемы азот производится установкой при давлении выше атмосферного.

Процесс короткоцикловой адсорбции (КЦА) в каждом из двух адсорберов состоит из двух стадий. На стадии поглощения происходит улавливание адсорбентом преимущественно одного из компонентов газовой смеси с получением продуктового азота. На стадии регенерации поглощённый компонент выделяется из адсорбента и отводится в атмосферу. Далее процесс повторяется многократно.

Преимущества

Азотные установки дают возможность получать азот чистотой до 99,9995 %. Такая чистота азота может быть получена также криогенными системами, но они значительно сложнее и оправданы только при очень большом объёме производства.

Мембранная технология

Принцип разделения газов

Принципом работы мембранных систем является разница в скорости проникновения компонентов газа через вещество мембраны. Движущей силой разделения газов является разница парциальных давлений на различных сторонах мембраны.

Технология

С того момента, как появились азотные установки, работающие на основе технологии мембранного разделения газов, характеристики применяемых мембран непрерывно улучшались. Современная газоразделительная мембрана представляет собой уже не плоскую пластину или плёнку, а полое волокно. Половолоконная мембрана состоит из пористого полимерного волокна с нанесённым на его внешнюю поверхность газоразделительным слоем.

Мембранный картридж

Конструктивно половолоконная мембрана компонуется в виде цилиндрического картриджа, который представляет собой катушку с намотанным на неё особым образом полимерным волокном. Газовый поток под давлением подаётся в пучок мембранных волокон. Из-за различных парциальных давлений на внешней и внутренней поверхностях мембраны происходит разделение газового потока.

Преимущества

В газоразделительных блоках полностью отсутствуют движущиеся части, что обеспечивает надёжность установок. Мембраны очень устойчивы к вибрациям и ударам, химически инертны к воздействию масел и нечувствительны к влаге, функционируют в широком диапазоне температур от −40 °C до +60 °C. При соблюдении условий эксплуатации ресурс мембранного блока составляет от 130 000 до 180 000 часов (15-20 лет непрерывной работы).

Недостатки мембранных кислородных установок

Криогенная технология

Принцип разделения газов

В основе работы криогенных установок разделения воздуха лежит метод низкотемпературной ректификации, базирующийся на разности температур кипения компонентов воздуха и различии составов находящихся в равновесии жидких и паровых смесей. В процессе разделения воздуха при криогенных температурах между находящимися в контакте жидкой и паровой фазами, состоящими из компонентов воздуха, осуществляется массо- и теплообмен. В результате паровая фаза обогащается низкокипящим компонентом (компонентом, имеющим более низкую температуру кипения), а жидкая высококипящим компонентом. Таким образом, поднимаясь по ректификационной колонне вверх, пар обогащается низкокипящим компонентом – азотом, а стекающая вниз жидкость насыщается высококипящим компонентом – кислородом.

Преимущества

Криогенный метод — единственный метод, который обеспечивает высокую чистоту продуктов разделения при, что немаловажно, высоком коэффициенте извлечения, и любом количестве продукта, что обуславливает высокую экономичность. При этом метод позволяет одновременно получать несколько продуктов разделения и получать продукты, как в виде газа, так и в виде жидких продуктов. Таким образом, криогенная технология обеспечивает более высокую гибкость технологии.

Недостатки

К недостаткам криогенных установок можно отнести более длительный, по-сравнению с адсорбционными и мембранными установками, пусковой период. В силу чего данный метод целесообразно применять для крупных стационарных комплексов большой производительности с длительным периодом непрерывной работы.

Ссылки

• Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 1, М.: «Химия», 1973;
• Трифонов Д. Н., Трифонов В. Д., Как были открыты химические элементы — М.: Просвещение, 1980;
• Справочник химика, 2-е изд., т. 1, М.: «Химия», 1966;

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Азотная установка» в других словарях:

Азотное пожаротушение — Содержание 1 Установки азотного пожаротушения 2 Применение 3 Технология … Википедия

Адсорбент — Адсорбенты высокодисперсные природные или искусственные материалы с большой удельной поверхностью, на которой происходит адсорбция веществ из соприкасающихся с ней газов или жидкостей. Наиболее важные адсорбенты: активированный уголь,… … Википедия

Аппаратура, реактивы и растворы — 6.2. Аппаратура, реактивы и растворы Весы по ГОСТ 29329 или ГОСТ 24104. Фотоколориметр ФЭК 56М или спектрофотометр СФ 4, или другие аналогичные приборы. Цилиндры стеклянные вместимостью 250 см3 из прозрачного бесцветного стекла (внутренний… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

определение — 2.7 определение: Процесс выполнения серии операций, регламентированных в документе на метод испытаний, в результате выполнения которых получают единичное значение. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Жидкостный ракетный двигатель — (ЖРД) химический ракетный двигатель, использующий в качестве ракетного топлива жидкости, в том числе сжиженные газы. По количеству используемых компонентов различаются одно , двух и трёхкомпонентные ЖРД. Содержание 1 История … Википедия

Ил-76 — … Википедия

Нитроклетчатка* — Открытие ее принадлежит Пелузу в 1838 г. Этим именем обозначаются собственно несколько различных азотных эфиров клетчатки, получающихся при обработке очищенных природных видов ее (хлопка, льна, пеньки, древесной целлюлозы и т. п.) азотной… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Нитроклетчатка — Открытие ее принадлежит Пелузу в 1838 г. Этим именем обозначаются собственно несколько различных азотных эфиров клетчатки, получающихся при обработке очищенных природных видов ее (хлопка, льна, пеньки, древесной целлюлозы и т. п.) азотной… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ЖРД — Жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) химический ракетный двигатель, использующий в качестве ракетного топлива жидкости, в том числе сжиженные газы. По количеству используемых компонентов различаются одно , дву и трёхкомпонентные ЖРД. Всемирно… … Википедия

Жрд — Жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) химический ракетный двигатель, использующий в качестве ракетного топлива жидкости, в том числе сжиженные газы. По количеству используемых компонентов различаются одно , дву и трёхкомпонентные ЖРД. Всемирно… … Википедия

источник

Получение азота. Генератор азота, азотная установка адсорбционного типа

Получение азота. Изготовление, сборка, тестирование и испытание генераторов азота (азотных установок) адсорбционного типа
производится на заводах в Швейцарии, Германии, Франции, Турции, США, Японии и Кореи

Компания в России Интех ГмбХ / LLC Intech GmbH на рынке инжиниринговых услуг с 1997 года, официальный дистрибьютор различных производителей промышленного оборудования, предлагает Вашему вниманию различные генераторы азота, азотные установки.

Общее описание и способы получения азота

Одним из самых известных, распространённых на нашей планете элементов является азот. Его содержание в атмосфере составляет более 78%. Это вещество может быть в связанном состоянии как органическим, так и неорганическим. Соединения азота важны для использования в сельском хозяйстве и промышленности. Каким способом следует получать азот, обусловлено необходимой чистотой данного элемента.

В промышленности получают азот следующими способами:

• фракционная дистилляция жидкого воздуха — способ, основанный на разных температурах кипения для кислорода и для азота;
• реакция (химическая) воздуха с раскаленным каменным углем;
• газоразделение адсорбционным методом.

Фракционная дистилляция считается одним из самых экономичных методов получения молекулярного азота и представляет собой способ последовательного сжижения очищенного воздуха посредством охлаждения и расширения. Получив жидкий воздух, его перегоняют через фракции, поднимая медленно температуру. В результате этого сначала происходит выделение благородных сортов газов, а затем и азота. Однако температура кипения у азота -195,8 °C, немного ниже температуры другой составляющей воздуха, кислорода (-182,9°C). Так что, если осторожно нагревать жидкий воздух, то азот будет испаряться сначала. Азот в газообразном состоянии идёт потребителю в сжатом виде (15 МПа), им заполняют черные баллоны с желтой надписью «азот». Остается лишь кислород в жидком виде.

Такой способ получения азота обеспечивает ежегодное производство многих миллионов тонн азота. Далее азот идёт на последующую переработку для производства аммиака, роль которого в качестве сырья состоит в получении сельскохозяйственных и промышленных соединений, содержащих азот. Чистая азотная атмосфера может быть использована также в случае необходимости полного отсутствия кислорода.

Посредством дистилляции фракций есть возможность получить и «атмосферный азот».

Для получения этого вещества в промышленности широкое применение находят азотные установки, так называемые азотогенераторы, в которых используются различные методы газоразделения. Благодаря наличию новых современных технологий концентрация выпускаемого азота может достигать 10 ppm (99.999%).

Азот газообразной и жидкой фракций получают в процессе разделения воздуха атмосферного. Более 78 % по массе — довольно высокое содержание этого газа в атмосфере. Это гарантирует данному варианту получения азота экономичность, удобство выполнения, эффективность. Для получения азота используются специальные агрегаты, работающие на принципе мембранного, криогенного или адсорбционного разделения смеси воздуха. Основанные на принципе адсорбционного и мембранного разделения воздуха установки более просты в эксплуатации и являются довольно дешевыми. Принцип их действия основан на поглощении кислорода из атмосферного воздуха и поглощении других газовых примесей. Оборудование же криогенного принципа действия более сложно, требует высококвалифицированного обращения, однако применяется для получения жидкого азота. Конкретное решение и выбор метода получения азота зависит от области использования газа.

Лабораторные условия предполагают получение азота несколькими способами.

1) Самый известный способ его получения это реакция, основанная на разложении нитрита аммония:

Эта реакция протекает экзотермически, в ходе её протекания выделяется 80 ккал и требуется охлаждение ёмкости (сосуда). Однако в начале реакции нитрит аммония необходимо нагреть. При дальнейшем протекании реакции в насыщенный и нагретый раствор сульфата аммония по каплям добавляют раствор нитрита натрия, тоже насыщенный. Происходит реакция обмена, в ходе которой моментально разлагается нитрит аммония. Полученный при этом газ загрязнён оксидом азота, аммиаком и кислородом. От этих примесей он очищается при последовательном пропускании его через растворы сульфата железа, серной кислоты, а также его пропускают над раскалённой медью. Очищенный азот затем осушают.

2) Также можно получить азот лабораторным способом, который состоит в нагревании смеси в пропорции 1:2 по массе, состоящей, соответственно, из сульфата аммония и дихромата калия. Следующие уравнения отображают ход реакции:

3) При помощи разложения азидов металлов можно получить самый чистый азот:

4) Смесь благородных газов с азотом под названием «азот атмосферный» или «воздушный» можно получить путём реакции раскалённого кокса с воздухом:

Получается при этом, как его ещё называют, газ «генераторный» или «воздушный». Это, в принципе, сырьё, применяемое в качестве топлива или для химических синтезов. При поглощении монооксида углерода из этого сырья можно, при необходимости, выделить азот.

5) Следующий лабораторный способ, применяемый для получения азота, состоит в том, что аммиак пропуска над оксидом меди. Делается это при температуре около 700 °C:

Его (аммиак) берут из насыщенного нагреваемого аммиачного раствора. Количество окиси меди должно быть больше расчётного в 2 раза. Делается это непосредственно перед использованием: очищение азота от примесей аммиака и кислорода происходит при пропускании его над медью и оксидом меди (как мы упоминали выше при описании процесса разложения нитрита аммония), а затем его высушивают сухой щёлочью и при помощи серной кислоты (концентрированной). Это весьма медленный процесс, однако, он себя оправдывает: получаемый газ обладает достаточно хорошими показателями по чистоте.

6) А вот чистый азот или «химический» получают в лабораториях при добавлении хлорида аммония NH₄Cl (при нагревании и насыщенного раствора) к нитриту натрия NaNO₂ (твёрдому):

В зависимости от оснащённости лабораторий оборудованием, в лабораториях можно получать азот посредством его выделения из других веществ в ходе определённых химических реакций или при разложении или распаде последних, например:

1) с взрывом разлагается нитрит аммония (твёрдый):

2) при реакции окисления аммиака получаем:

3) при взаимодействии металла с азотной кислотой в разбавленном виде:

4) азид лития при термическом разложении даёт:

источник

Применение азотных станций

Современные азотные станции используются во многих отраслях промышленности. В зависимости от объемов и чистоты требуемого газа, а также масштабов предприятия, применяется оборудование различного типа. НПК «Грасис» предлагает наиболее востребованные виды азотных установок или станций. В зависимости от способа получения газа данные системы бывают:

Кроме того, у нас можно заказать мобильные установки и передвижные азотные компрессорные системы, которые обеспечат необходимые объемы производства газа в любых условиях.

За время работы на рынке газоразделительного оборудования (с 2001 года) НПК «Грасис» вышла на высочайший уровень обслуживания. Нам доверяют крупнейшие производственные компании не только России, но и стран СНГ, Восточной Европы. Территориальное распространение и отраслевое применение нашего азотного оборудования увеличиваются в масштабах с каждым годом. Мы гарантируем выгодные условия сотрудничества, поставку наиболее современных и высокотехнологичных установок, а также индивидуальный подход к каждому клиенту.

Применение азотных установок в нефтегазовой отрасли

Эффективность и функциональная целесообразность азотной газоразделительной станции в каждом конкретном случае обусловлены свойствами газа. Газообразное вещество легко добывается из атмосферного воздуха, т. к. является основной его составляющей. Чистый (до 99%) азот представляет собой инертный газ, который, соответственно, способен создать пожаробезопасную среду. Благодаря этому свойству, станции нашли широчайшее применение в нефтедобывающей и перерабатывающей отрасли.

В нефтегазовой сфере азотные установки и станции используются для:

• обеспечения взрывобезопасности при буровых процессах;
• эксплуатации газовых и нефтяных скважин и проведения на объектах ремонтных работ;
• разработки продуктивных пластов;
• обслуживания трубопроводов (перекачивающих нефть и природный газ);
• безопасной транспортировки продукта.

Кроме предотвращения пожаро- и взрывоопасных ситуаций немаловажно в данной отрасли иметь средства быстрого и эффективного тушения. Азотные станции зарекомендовали себя как оптимальное оборудование, с помощью которого создается среда с минимально возможным содержанием кислорода. При резком дефиците кислорода прекращается возгорание. Это простой, безвредный, безопасный и экономически выгодный способ тушения пожаров.

Практически на любом этапе нефте- и газодобычи, а также в процессе переработки природных ископаемых, требуется создание инертной среды. Именно это важное условие и выполняется посредством азотной станции мембранного типа от НПК «Грасис». Выбор конкретной установки происходит с учетом производственных задач, объемов необходимого газа, а также экономических условий предприятия.

Другие области использования азотных систем

Кроме нефтегазовой отрасли к применению азотной станции все чаще приходят промышленные предприятия других сфер. НПК «Грасис» является поставщиком газоразделительного оборудования для следующих отраслей хозяйства:

• химическая;
• металлургическая;
• угольная;
• электронная;
• строительная;
• фармацевтическая;
• пищевая.

На предприятиях тяжелой промышленности, металлургической, угольной и химической сфер, так же, как и в нефтегазовой отрасли, широко применяется азотное оборудование для создания инертной среды при различных техпроцессах. Также тушение возгораний при помощи данного газа остается одним из наиболее эффективных и безопасных способов.

Практически на любом производстве требуется создание инертной среды, с чем безукоризненно справляются наши станции. Так, лакокрасочные предприятия химической отрасли используют такую среду для предотвращения полимеризации масел. В фармацевтике азотную среду создают в емкостях с продуктами, чтобы не допустить развития нежелательных процессов. В пищевой промышленности использование станций обусловлено обеспечением техпроцессов при упаковке продуктов, а также необходимостью транспортировки или обвалки сырья с нежелательным допуском большого объема кислорода. Таким образом значительно продлевается срок хранения продукции.

Кроме того, азотные установки используются для защиты различных типов металлов во время отжига и закалки. А в электронике они помогают предотвратить окислительные процессы, которые могут возникнуть в ходе производства полупроводников и цепей.

Мы представили наиболее распространенные сферы эксплуатации газоразделительного оборудования, производимого НПК «Грасис». Примеров его использования в разы больше, и они охватывают практически все отрасли промышленности. Без современной высокотехнологичной азотной станции сегодня не обойдется ни одно крупное предприятие.

Более подробно об использовании и применении воздухо-и газоразделительного оборудования «Грасис» Вы можете прочитать на странице.

Позвоните нам по телефону (495) 777-77-34, и Вы получите наиболее полную консультацию и ответы на все вопросы об интересующем вас оборудовании. Развивайте свое предприятие вместе с НПК «Грасис»!

Узнать более подробно о выполненных проектах компании

источник