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根据国际国内的分析,碳分子筛行业呈现以下发展趋势:,随着变压吸附制氮机的使用范围不断扩大,对碳分子筛的需求不断增加,这将进一步促进行业发展,未来几年,这一行业将从一个生僻的行业变得众所周知。其次,随着应用深度的提高,对碳分子筛的产氮量、氮回收率、堆密度、抗压强度等指标的要求越来越高,进一步提高产品性能指标将是这一行业今后发展的大趋势。第三,由于碳分子筛是变压吸附制氮机的主要构成要素,成本占整个设备的70%以上,因此,降低成本将是促进本行业发展的重要条件。今后一个时期,各企业将会在采用新材料新工艺方面不断探索,争取用低成本达到高水平。
我国碳分子筛的研发是在上个世纪八十年代开始的,比美国晚大约二十年。当时国际市场有供应的主要是德国BF和日本武田产的碳分子筛,价格约在20万元/吨,但其产氮量为100NM3/h.t左右,到九十年代升级为产氮量185NM3/h.t。当时国产碳分子筛(长兴中泰的前身长兴化工厂产)的产氮量只有140NM3/h.t,指标虽然落后有近30%的差距,但也改写了中国只能依赖进口碳分子筛的历史,实现了从无到有的一次飞跃!又由于国产碳分子筛的价格低廉,从而迫使进口碳分子筛的价格有了大幅度的下降,为国家节约了外汇的同时也推动了国内PSA制氮装置的蓬勃发展。
该装置一般称为制氮机。其工艺流程是采用在常温下变压吸附法(简称P.S.A法),变压吸附为无热源的吸附分离过程,碳分子筛对被吸附组份(主要是氧分子)的吸附容量因上述原理在充压、产气时吸附,在降压排气时解吸,使碳分子筛再生。同时,床层气相富集的氮气穿过床层成为产品气,各步骤连为循环操作。
变压吸附过程循环操作包括:充压、产气;均压;降压、排气;然后再充压、产气;……几个工作阶段,形成循环操作过程。其根据流程的再生方法不同,可分为真空再生流程和常压再生流程。
P.S.A制氮机设备根据用户的需要可包括空气压缩纯化系统、变压吸附系统、阀门程序控制系统(真空再生的还需带有真空泵),及氮气供应系统。