氮气纯化指利用物理或化学的方法除去氮气中的杂质。工业上氮气除杂主要除去的是氮气中的氧气,以提高氮气的纯度。
由于氮气的化学惰性,常用作保护气体。所以常用于粮食储存,食品包装,轮胎充气等。用于食品包装可防止食品氧化,霉变,从而延长了食品的保质期。用于轮胎的充气可提高安全系数,增加舒适性,减少爆胎几率。
食品行业应用
多用于面包,蛋糕等易变质食品的包装,将氮气充入食品包装袋内,让食品处于氮气包围状态,既不会导致食品在存放和运输途中被挤压变形,无氧状态也会让食品的保质期大大延长。
氮气纯化的工作流程;原料氢气经流量计进入管道与原料氮气一起进入除氧器中,在钯催化剂中充分化合,生成水汽被大量氮气带离除氧器经冷却器逐步冷却,再由冷干机降至常温后终进入干燥塔,氮气中水分都被5A分子筛物理吸附而除去,纯化后氮气经氮气出口阀去用户工艺点。
再生流程,部分纯氮去单向阀前由手动阀门被导向另一处于再生状态的干燥塔,此时,再生干燥塔内温度升至350℃,在此温度下,被5A分子筛吸入的水分获得大量能量,迅速从分子筛中逸出,被导入塔内的高纯氮带离分子筛,经放空阀排出,由于程控器的控制作用,再生干燥塔继续通入纯氮(此时加热棒停止加热)使之冷却至常温,以便切换时即可进入工作状态。
一塔可连续工作24小时,另一塔再生加热10小时,强迫吹冷14小时,当冷却到常温时,手动切换二个干燥器塔,使之连续工作(干燥塔基本采用气动阀自动转换)。
管道上有取样阀,可连接微氧仪和微水仪进行检测。
变压吸附制氮与深冷空分制氮相比,具有显著的特点:吸附分离是在常温下进行,工艺简单,设备紧凑,占地面积小,开停方便,启动迅速,产气快(一般在30min左右),能耗小,运行成本低,自动化程度高,操作维护方便,撬装方便,无须专门基础。所以变压吸附制氮设备是应用为广泛的技术。