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      工業(yè)制氮機(jī)氮封功能

      發(fā)布日期: 2016-01-17

      工業(yè)制氮機(jī)氮封是一種向儲(chǔ)存容器與反應(yīng)器的頂部空間填充惰性氣體的工藝,通常用于保護(hù)內(nèi)部成分因存在氧氣而發(fā)生爆炸、降解或者聚合,以及防止設(shè)備腐蝕。氮封系統(tǒng)通常被設(shè)計(jì)成可在高于大氣壓力的條件下運(yùn)行,這樣可防止外部空氣進(jìn)入容器當(dāng)中。由于許多工藝與應(yīng)用不希望存在空氣中的氧氣與濕氣,因此從(石油)化工與食品和飲料到制藥與純凈水制造,許多行業(yè)采用氮封工藝。

      惰性化具有類(lèi)似用途,但卻不僅限于儲(chǔ)罐與反應(yīng)器。將一種惰性氣體注入任何的封閉空間內(nèi),從而產(chǎn)生所需的空氣。無(wú)論是為延長(zhǎng)存放時(shí)間而在保護(hù)氣體條件下進(jìn)行食品包裝,還是為降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)而減少焊接作業(yè)室內(nèi)的氧氣濃度,均采用的是這種工藝。此外,該工藝還經(jīng)常在工藝設(shè)備與裝置操作中用于完整或局部惰性化,如:

      • 離心機(jī);
      • 研磨機(jī);
      • 攪拌機(jī);
      • 流化床干燥器;
      • 料倉(cāng);
      • 氣動(dòng)運(yùn)輸;
      • 焚燒爐/火炬進(jìn)料。

      出于經(jīng)濟(jì)因素以及可用性考慮,最常見(jiàn)類(lèi)型惰性氣體為氮?dú)狻?/p>

      氮封工藝
      防止儲(chǔ)罐等容器出現(xiàn)過(guò)壓或負(fù)壓的最簡(jiǎn)單方法是在容器頂部設(shè)置開(kāi)口。在這種情況下,在向容器內(nèi)注入產(chǎn)品時(shí),任何的多余空氣或氣體可自由離開(kāi)容器;相反當(dāng)產(chǎn)品排出時(shí),空氣可流入容器內(nèi)。此類(lèi)系統(tǒng)還可因溫度波動(dòng)而使容器出現(xiàn)“透氣”現(xiàn)象,這通常會(huì)導(dǎo)致體積發(fā)生巨大變化。

      然而出于多種原因,此方法并不適用于所有產(chǎn)品。進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)的空氣可能會(huì)污染產(chǎn)品,尤其是當(dāng)儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)的是有機(jī)溶液與碳?xì)湮飼r(shí),爆炸性氣體/空氣會(huì)在產(chǎn)品上方形成。此外,還有可能發(fā)生不良?xì)怏w與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況,因此需要將儲(chǔ)罐密封。然而,需要將儲(chǔ)罐存放在常壓條件下,從而避免在對(duì)其灌裝或溫度升高時(shí)出現(xiàn)過(guò)壓,更為重要的是避免在排放產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)真空。大型儲(chǔ)罐尤其無(wú)法承受低壓。

      氮封系統(tǒng)可確保儲(chǔ)罐頂部空間處于惰性空氣保護(hù)與常壓控制之下。實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果的方法之一是連續(xù)充入氮?dú)?,這是一種相對(duì)簡(jiǎn)單且安全的解決方案。盡管這種方法需要少量初期投資,但由于其不斷消耗氮?dú)?,因此操作成本很高?/p>

      較為先進(jìn)的做法是基于壓力的氮封工藝。一般來(lái)說(shuō),此類(lèi)氮封系統(tǒng)由下列組件構(gòu)成:

      • 一只在任何時(shí)候需要時(shí)允許惰性氣體進(jìn)入儲(chǔ)罐的氮封閥或調(diào)節(jié)器;

      • 一只允許頂部空間氣體流出儲(chǔ)罐的通風(fēng)裝置閥或蒸氣回收閥。

      • 一只用于防止儲(chǔ)罐出現(xiàn)過(guò)壓或真空的安全壓力/真空泄放閥(后者可導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)爆,這種風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨著儲(chǔ)罐尺寸的增大而提高)

      •連接管與惰性氣體氣源在該應(yīng)用當(dāng)中,通氣閥會(huì)在頂部空間體積變小時(shí)打開(kāi),從而將頂部空間氣體排出儲(chǔ)罐。當(dāng)將產(chǎn)品泵抽出儲(chǔ)罐或者溫度下降時(shí),覆蓋調(diào)節(jié)器將會(huì)打開(kāi),并向儲(chǔ)罐頂部空間充氮,避免壓力不足。保持恒定表壓可確保空氣以及氧氣不會(huì)進(jìn)入儲(chǔ)罐。溫度與天氣條件的變化意味著儲(chǔ)罐需要連續(xù)通氣。

      風(fēng)險(xiǎn)
      設(shè)計(jì)或維護(hù)不當(dāng)?shù)牡庀到y(tǒng)有可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生。如果說(shuō)所有的氮封系統(tǒng)均會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的泄漏則并不言過(guò)。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,帶有活動(dòng)組件、包裝與密封件的閥門(mén)容易發(fā)生故障。出現(xiàn)故障的壓力變送器會(huì)記錄錯(cuò)誤的頂部空間壓力,從而導(dǎo)致氮?dú)庀倪^(guò)高。當(dāng)?shù)忾y無(wú)法充分打開(kāi)時(shí),氮?dú)獾牧魅肓繉?huì)變得過(guò)低,從而導(dǎo)致頂部空間壓力下降,進(jìn)而造成儲(chǔ)罐內(nèi)爆或者空氣泄漏至儲(chǔ)罐當(dāng)中。如前所述,這些情況會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響,根據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)品的不同,還會(huì)大大提高發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

      瑞氣是一家從事氣體設(shè)備及氣體產(chǎn)品應(yīng)用研究開(kāi)發(fā)的公司,是中國(guó)常溫空分領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)品牌和功勛企業(yè)。

      公司的核心業(yè)務(wù)包括:氣體設(shè)備+氣體產(chǎn)品

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