制氮機在運作過(guò)程中除了為我們提供純凈的氮氣之外,是否還有其他產(chǎn)物?過(guò)程與裝備研究所帶大家一起聊聊制氮機工作時(shí)可能產(chǎn)生的“副產(chǎn)品”。
一、氧氣及其他氣體成分
首先需要明確的是,制氮機的主要任務(wù)是從空氣中分離出高純度的氮氣,這一過(guò)程通常采用變壓吸附(PSA)技術(shù)或膜分離技術(shù)實(shí)現,在PSA過(guò)程中,利用分子篩吸附氧氣和其他氣體,留下幾乎純凈的氮氣,那么被吸附的氧氣以及其他少量氣體如氬氣怎么辦呢?實(shí)際上,這些氣體并不會(huì )被完全消耗掉,而是通過(guò)再生步驟釋放出來(lái),形成了所謂的“富氧尾氣”,這種尾氣中氧氣含量遠高于普通大氣中的比例,可以達到20%-40%左右,具體取決于工藝參數設置。
二、壓縮空氣的冷凝水
制氮機工作的另一大副產(chǎn)品就是冷凝水,為了提高氮氣純度,進(jìn)入制氮系統的空氣首先要經(jīng)過(guò)預處理,去除其中的水分、油分以及塵埃顆粒,在這個(gè)過(guò)程中,空氣會(huì )被壓縮并冷卻,導致其中的水蒸氣凝結成液態(tài)水,這部分冷凝水如果不妥善處理,可能會(huì )對設備造成腐蝕,因此通常會(huì )配備排水裝置定期排出。
三、熱量排放
任何機械裝置在運轉時(shí)都會(huì )產(chǎn)生一定量的熱量,制氮機也不例外,尤其在壓縮空氣階段,空氣的壓縮會(huì )導致溫度上升,這部分多余的熱能如果沒(méi)有有效的散熱措施,可能會(huì )降低設備效率甚至損壞機器,因此,在制氮機的設計中往往會(huì )加入散熱風(fēng)扇或者冷卻系統來(lái)控制溫度,確保機器正常運行。
四、能源消耗
雖然嚴格意義上講,能源并不是真正的“副產(chǎn)品”,但在討論制氮機的工作過(guò)程中,我們不得不提及能源消耗問(wèn)題,無(wú)論是電力驅動(dòng)的壓縮機還是用于加熱再生的電熱元件,都會(huì )消耗大量的能量,如何優(yōu)化能耗,提升能源利用效率,成為了制氮機設計者們不斷追求的目標。
制氮機在工作時(shí)除了生成我們需要的高純度氮氣外,還會(huì )伴隨產(chǎn)生富氧尾氣、冷凝水以及熱量等副產(chǎn)品,對于企業(yè)而言,合理利用這些副產(chǎn)品不僅能節約成本,還有助于環(huán)境保護,實(shí)現可持續發(fā)展,例如富氧尾氣可用于某些特定的工業(yè)過(guò)程,而回收利用冷凝水則可減少水資源浪費,上海制氮機廠(chǎng)家有理由相信制氮機將會(huì )變得更加高效環(huán)保,更好地服務(wù)于人類(lèi)社會(huì )的發(fā)展。