深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，已有几十年的历史。它以空气为原料，经压缩、净化后，通过热交换液化成液态空气。液体主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同，将液体和空气精馏得到氮气。
典型工艺流程
整个过程由空气压缩净化、空气分离和液氮汽化组成。
1.空气压缩和净化。
灰尘和机械杂质经空气过滤器去除后，进入空气压缩机，压缩至所需压力，然后送入空气冷却器降低空气温度。然后进入空气干燥净化器，去除空气中的水分、二氧化碳、乙炔等碳氢化合物。
2.空气分离。
净化后的空气进入空分塔内的主换热器，被返回气体(产品氮气和废气)冷却至饱和温度，送入蒸馏塔底部，在塔顶得到氮气。液态空气经节流后送入冷凝蒸发器蒸发，同时蒸馏塔送出的部分氮气被冷凝。冷凝的液氮一部分作为蒸馏塔的回流液，另一部分作为液氮产品排出空分塔。
冷凝蒸发器排出的废气经主换热器再加热至130K左右，进入膨胀机膨胀制冷，为空分塔提供冷量。膨胀后的气体一部分用于分子筛得再生和吹风冷却，然后通过消音器排入大气。
3.液氮的蒸发。
来自空气分离塔的液氮储存在液氮储罐中。空分设备检修时，储罐中的液氮在汽化器中加热后送入产品氮气管道。
深冷制氮可以生产纯度≥99.999%的氮气。
纯度
深冷制氮可以生产纯度≥99.999%的氮气。氮气的纯度受氮气负荷、塔板数、塔板效率和液态空气中氧气纯度的限制，调节范围小。
因此，对于一套深冷氮气生产设备，产品纯度基本确定，不方便调整。
深冷氮气发生器装置中包含的主要设备。
1.空气过滤。
为了减少空气压缩机内部机械运动表面的磨损并确保空气质量，空气在进入空气压缩机之前必须通过空气过滤器，以去除其中包含的灰尘和其他杂质。空气压缩机入口空气通常使用粗滤器或中滤器。
2 、空气压缩机
根据工作原理，空气压缩机（www.szdjl.com）可分为两类:音量型和速度型。空气压缩机多采用往复活塞空气压缩机、离心空气压缩机、螺杆空气压缩机。
3.空气冷却器。
用于压缩空气进入空气干燥净化器和空气分离塔前降温，避免进入塔内温度波动大，分离出压缩空气中的大部分水分。一般采用氮气水冷器(由水冷塔和空冷塔组成:水冷塔用空分塔废气冷却循环水，空冷塔用水冷塔循环水冷却空气)和氟利昂空冷器。
4.空气干燥净化器。
压缩空气经过空气冷却器后仍含有一定量的水、二氧化碳、乙炔等碳氢化合物。空气分离塔内沉积的冷冻水和二氧化碳会堵塞通道、管道和阀门，液氧中积聚的乙炔有爆炸危险，粉尘会磨损运行的机械。为了保证空分设备的长期安全运行，必须设置专门的净化设备来去除这些杂质。最常见的空气净化方法是吸附和冷冻。分子筛吸附法在我国中小型氮肥厂应用广泛。
5.空气分离塔。
空分塔主要包括主换热器、液化器、精馏塔、冷凝蒸发器等。主换热器、冷凝蒸发器、液化器均为倾斜板式换热器，是一种平均温差小、换热效率高达98-99%的新型全铝金属组合壁换热器。精馏塔为空分设备，塔设备类型按内件划分。设有筛板塔、泡罩塔和填料塔。筛板因其结构简单、制造方便、塔板效率高而被广泛应用于空分蒸馏塔中。填料塔主要用于直径小于0.8m，高度小于7m的精馏塔。鼓泡塔由于结构复杂，制造困难，很少使用。
6.涡轮膨胀机。
是氮气发生器用来产生冷能的旋叶机，是低温使用的燃气轮机。膨胀机根据气体在叶轮内的流动方向分为轴向流、径向流和径向轴向流。根据气体在叶轮内是否持续膨胀，可分为反击式和冲击式，以持续膨胀为反击式，以非持续膨胀为冲击式。单级径向轴流反击式透平膨胀机广泛应用于空分设备中。深冷空分制氮设备复杂，占地面积大，基建费用高，一次性投资高，运行费用高，产气慢(12 ~ 24h)，安装要求高，周期长。考虑设备、安装、基建等因素，3500Nm3/h以下设备同规格PSA装置投资规模比深冷空分装置低20% ~ 50%。深冷制氮机适用于大规模工业制氮，而中小规模制氮不经济。
声明：本站部分 章内容系出于传递信息之目的源自于第三方 站转载，行业企业、终端用户投稿。若对稿件内容有任何疑问或质疑，请立即与本 站联系，本 站将迅速给予回应并第一时间做出处理（联系邮箱：jinwei@zod.com.cn）。