船舶氮氧气体制备工艺
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浅述船用SCR技术及应用船用SCR技术是一种广泛应用于船舶尾气处理系统中的尾气净化技术。
SCR即Selective Catalytic Reduction的缩写,意为选择性催化还原,通过将尿素溶液喷入尾气中与氮氧化物(NOx)发生化学反应,从而净化尾气排放。
船用SCR技术的应用不仅可以有效降低船舶的尾气排放,还可以提高燃料的利用率,节约能源资源,是一种环保高效的技术。
船用SCR技术的工作原理是通过给尾气中喷入尿素溶液,在SCR催化剂的作用下,氮氧化物与尿素发生还原反应,生成氮气和水蒸气,从而净化尾气。
这种选择性催化还原反应需要在一定温度范围内进行,通常在250°C以上的高温下才能达到较高的效率。
在船舶运行时,需要保证SCR催化剂在适宜的温度下工作,对尿素溶液的喷入量和催化剂的运行温度进行控制,以确保尾气净化效果。
船用SCR技术的应用可以有效降低船舶的尾气排放。
船舶在运行过程中会产生大量的尾气排放,其中含有大量的氮氧化物等有害气体,对环境造成严重的污染。
采用SCR技术可以将这些有害气体进行有效的还原,将排放的有害物质转化为无害的氮气和水蒸气,从而减少对环境的影响。
根据研究表明,采用SCR技术后,船舶的氮氧化物排放可以降低80%以上,大大改善了船舶的环境性能。
船用SCR技术的应用还可以提高燃料的利用率,节约能源资源。
尾气在经过SCR技术处理后,其中的有害物质得到净化,同时氨和尿素的化学反应也产生了热量,这些热量可以被利用,提高燃料的利用率。
燃料的燃烧过程中也会产生氮氧化物,采用SCR技术可以在一定程度上减少燃料的氮氧化物排放,节约了能源资源。
船用SCR技术的应用不仅可以降低排放物的排放量,还可以提高燃料的利用率,从而实现环保和节能的双重效果。
LNG动力船舶研发生产方案一、实施背景随着全球环境保护意识的提高,世界各地对船舶排放的限制日益严格。
传统的燃油动力船舶因其高污染、高能耗的特点,已经无法满足可持续发展的需求。
因此,发展清洁、高效的能源动力船舶成为行业内的重要趋势。
本方案旨在通过研发和生产液化天然气(LNG)动力船舶,推动产业结构的改革,为全球航运业贡献一份力量。
二、工作原理LNG动力船舶工作原理的核心是利用液化天然气的能量。
天然气的主要成分是甲烷,在常压下极易液化,且具有高热值。
船舶搭载的LNG燃料在气化后,通过发动机燃烧产生动力,驱动船舶前进。
相较于传统燃油动力船舶,LNG动力船舶的排放量大幅减少,具有更高的环保性能。
三、实施计划步骤1.研发设计:成立专业研发团队,进行LNG动力船舶的设计和关键技术攻关。
2.合作伙伴选择:与国内外知名航运公司和能源公司建立合作关系,共同推进项目。
3.生产制造:在具备生产条件的船厂进行LNG动力船舶的生产制造。
4.试验检测:完成制造的船舶需经过严格的试验检测,确保其性能和安全性。
5.推广应用:将LNG动力船舶推向市场,为航运业提供清洁、高效的能源解决方案。
四、适用范围本方案适用于各类远洋、近海和内河船舶,包括货船、客船和油轮等。
这些船舶通常需要长时间、大范围的运营,因此对能源的需求较大。
通过使用LNG动力船舶,不仅可以降低运营成本,还能满足日益严格的环保法规要求。
五、创新要点1.高效能源利用:LNG在气化过程中能够释放大量的能量,使得发动机的效率大大提高。
2.环保性能优越:LNG燃烧后产生的排放量远低于传统燃油,对环境的影响小。
3.安全性高:天然气的燃点高于柴油,因此在运输和使用过程中更加安全可靠。
4.产业链整合:本方案将船舶制造、能源供应和航运业务整合在一起,形成完整的产业链条。
六、预期效果1.减少碳排放:预计每年可减少数十万吨的二氧化碳排放,有助于应对全球气候变化。
2.提高能源利用效率:通过使用高效发动机和优化燃料供应系统,可提高能源利用效率20%以上。
膜空分制氮系统及其在船舶上的应用0840306207 宋洁摘要本文从船舶惰性气体防爆系统在军/民用船舶上有很广阔的发展和应用前景出发,介绍了几种常用的制氪设备和方法,重点为先进的膜空分制氪技术及其自行开发的MKF膜空分制氮装置。
关键词膜空分制氪系统惰性气体防爆系统船用氮气发生装置中空纤维膜1 前言氮气作为一种物理、化学性质稳定的物质,在电子、化学、果品保鲜、消防以及粮食贮存等工业生产及日常生活中得到越来越广泛的应用。
在船舶行业,它在惰性气体防爆系统中占有重要的地位。
研究表明,烃与空气的混和气体的氧含量(容积)低于正常值的11%时,不管烃浓度多高都不会燃烧。
因此,向船上装有危险物品的货舱或货舱围护系统充填含氧量为5%以下的惰性气体,对货舱进行气体置换,使舱内或其围护系统内的气体含氧量降至8%以下即可达到防燃、防爆目的,这就是惰性气体防爆系统能使装载危险性货物的船舶防燃、防爆的基本原理。
国际海事组织(IMO)通过的《国际海上人命安全公约》(SOLAS)规定.凡是装运闪点不超过60摄氏度(闭杯试验)油品的下列油船必须装设惰性气体防爆系统:(1)载重量为20 000吨以上的油船;(2)1984年9月1日以前建造、载重量20,OOO吨以上的原油船;(3)1984年9月1日以前建造、载重量40,000吨以上原油船以外的其它油船,以及载重量20,00吨以上从事原油以及其它油类载运,且装有单独排量大于60 /h洗舱机的油船此外,由IMO通过的另一《散装危险化学品和散装液化气体船的构造和设备规划》做出了船舶载运液化气和某mZ学品时必须设惰性气体防爆系统的规定。
惰性气体防爆系统在舰艇上也有很广阔的应用前景,为提高舰艇战斗力,在主力战舰和一些大型军辅船上配备了舰载飞机,这些舰船就必备有航空煤油舱,航空煤油舱需要惰性气体防爆系统。
航空煤油舱的惰性气体防爆系统中使用了氮气,它所需要的氮气源要求可靠,且可随时制取,可贮存,以满足各种使用要求。
LNG动力船舶研发生产方案一、实施背景随着全球环境保护意识的日益增强,各国政府对船舶行业的环保要求也越来越高。
作为一种清洁、高效的能源,液化天然气(LNG)逐渐成为船舶行业的重要动力源。
LNG动力船舶具有环保、节能、经济等优点,符合国际海事组织(IMO)的环保法规要求,是未来船舶行业的发展趋势。
二、工作原理LNG动力船舶工作原理主要是通过将LNG作为燃料,通过燃气轮机发电机组产生电力,驱动船舶前进。
燃气轮机发电机组主要由燃气轮机、发电机、燃烧室、进气过滤器、排气处理装置等组成。
LNG通过燃气轮机的燃烧室,在高温高压下进行燃烧,产生高温高压燃气,驱动发电机组发电,最终电力驱动船舶前进。
三、实施计划步骤1.需求分析:对市场进行调研,了解客户需求,确定LNG动力船舶的设计和生产方案。
2.设计阶段:根据需求分析结果,进行LNG动力船舶的设计,包括船体结构、燃气轮机发电机组、LNG储罐等主要部件的设计。
3.生产阶段:根据设计图纸,进行零部件的生产和组装。
同时,进行设备的采购和安装。
4.试验阶段:在生产完成后,进行船舶的试验运行,对船舶的性能、安全性和环保性进行检测和评估。
5.销售及售后服务阶段:根据市场需求,进行LNG动力船舶的销售及售后服务。
四、适用范围LNG动力船舶适用于各类运输船舶,如货船、客船、渡船等。
同时,由于其环保性能优越,也适用于环保要求较高的区域,如内河航运、城市渡轮等。
五、创新要点1.使用LNG作为燃料,具有环保、高效的优点。
2.采用燃气轮机发电机组,具有较高的能源利用效率。
3.针对LNG动力船舶的特点,设计了一体化的燃气轮机发电机组和LNG储罐,简化了船舶结构,提高了安全性。
4.采用了先进的控制系统,实现了燃料的自动控制和优化运行,提高了船舶的经济性。
六、预期效果1.提高船舶的环保性能:使用LNG作为燃料,减少硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)和颗粒物等污染物的排放,符合国际海事组织的环保法规要求。
船舶尾气高效净化关键技术及应用随着全球航运业的发展,船舶尾气污染问题日益成为重点关注的环保问题。
船舶尾气中主要污染物为氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、颗粒物和挥发性有机物(VOCs)等,其排放对空气、水质和生态环境都产生影响。
因此,如何高效净化船舶尾气,成为了当前研究的焦点之一。
一、脱硝技术脱硝是船舶尾气净化的关键技术之一,可将NOx转化为无害的氮气和水。
目前主要的脱硝技术包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)和低温等离子体脱硝等。
SCR技术需在高温条件下与还原剂(如氨水或尿素等)反应来降解NOx,效率高,但需要较高的温度和还原剂储存设备;SNCR技术则是在较低温度下通过添加非催化还原剂,在烟气中催化反应,可以减少NOx的生成,但其效率受到烟气温度、氧含量及反应时间等因素的影响;低温等离子体脱硝技术则是通过激发烟气中的氮气分子产生放电反应来实现脱硝,具有较高的脱硝效率和适用性,但设备复杂,成本较高。
船舶尾气中的SO2是由燃油中的硫产生的,具有较强的腐蚀性和毒性,并会对大气、水质和土壤造成污染。
脱硫技术主要包括湿法脱硫和干法脱硫。
湿法脱硫是在尾气中喷洒碱性溶液(如海水、石灰浆等)进行反应,将SO2转化为硫酸盐,具有高效、可靠的特点,但需要大量的水和船上的处理设施。
干法脱硫则是利用碱性物质(如氨基酸等)吸附尾气中的硫,具有适应性强、运营成本低等优点,但其效率与湿法脱硫相比略有不足。
三、颗粒物捕集技术船舶尾气中的颗粒物是指粉尘、烟灰等微小的固体颗粒物质。
这些颗粒物质不仅对环境有害,还会直接危害船员的健康。
颗粒物捕集技术主要包括机械捕集和静电捕集两种。
机械捕集是通过设备(如过滤器、湿式电子静电器、多级径流放电器等)来捕集颗粒物,具有高效、稳定、操作简单的特点;静电捕集则是利用静电作用来捕捉颗粒物,无需间接材料,因而不受材料破损或脱落的影响,但效率略低。
四、VOCs处理技术VOCs会对环境和人体产生严重的危害,而且VOCs的组成、浓度在不同的船舶中均有巨大的差异。
氮中氧气体标准物质研制方法引言:氮中氧气体是一种含有指定比例的氮气和氧气的混合气体,广泛应用于科学研究、工业生产和医疗设备等领域。
为了确保氮中氧气体的质量和稳定性,需要研制相应的标准物质来进行校准和质量控制。
本文将介绍氮中氧气体标准物质的研制方法。
一、研制目标的确定在研制氮中氧气体标准物质之前,首先需要确定研制的目标。
目标包括氮气和氧气的浓度比例、压力、纯度等要求。
这些目标可以根据实际需求和标准要求来确定。
二、原材料的选择和准备研制氮中氧气体标准物质的第一步是选择合适的原材料,即纯度高、质量稳定的氮气和氧气。
这些原材料可以通过市场购买或者由专门的供应商提供。
在选择原材料时,需要对其进行检验和验证,确保其符合标准要求。
三、混合气体的制备混合气体的制备是制备氮中氧气体标准物质的关键步骤。
制备混合气体可以采用两种常用的方法:动态混合和静态混合。
1.动态混合方法:动态混合方法是将氮气和氧气通过特殊的混合装置按照一定的流量比例混合在一起。
混合气体通过流量计和调节阀进行控制和调节,以达到预定的混合比例。
这种方法的优点是可以快速、准确地制备特定比例的混合气体。
2.静态混合方法:静态混合方法是将氮气和氧气充分混合在一起,并经过一段时间的静置,使气体获得良好的均匀分布。
这种方法的优点是操作简单,不需要特殊的装置和设备。
根据实际需求和实验条件的不同,可以选择合适的混合方法进行混合气体的制备。
四、质量控制和分析混合气体制备完成后,需要对其进行质量控制和分析,以确保其符合标准要求。
常用的质量控制和分析方法包括气体纯度分析、组分分析、密度测量等。
这些分析方法可以通过气相色谱法、质谱法、红外光谱法等进行。
五、储存和包装制备完成的氮中氧气体标准物质需要进行储存和包装,以确保其质量的稳定性和延长其使用寿命。
常用的储存和包装方式有高压气瓶储存、低温液态储存、气体囊储存等。
在储存和包装过程中,需要注意防止氧气的泄漏和避免与易燃物接触,以确保使用的安全性。
船舶主机氮氧化物排放三层次(TierⅢ)技术朱达新【摘要】环保问题目前已得到全球的重视,对废气排放的要求也越来越严格,提供船舶动力的主机控制排放,目前已成为推进船用柴油机优化设计的重要驱动力。
文章简单介绍了SCR和废气循环EGR使用的一些技术问题,并对SCR和EGR系统进行比较,提出了满足IMO排放NOx、Tier III的船舶主机解决方案。
【期刊名称】《金属加工:冷加工》【年(卷),期】2016(000)016【总页数】3页(P9-11)【作者】朱达新【作者单位】江苏省江阴中等专业学校 214400【正文语种】中文大型船舶动力装置中的发动机一般采用中、低速柴油机,通常称为主机。
船舶主机是以柴油为燃料的内燃机,低速和中速柴油机可以采用中质或重质燃油以降低油耗,达到降低航运成本的目的;通过对扫气、增压系统以及燃油系统等进行相应的改进,即提高平均有效压力以提高单缸功率,柴油机的性能得到了极大的改善,与其他热力机相比具有热效率高的特点。
因此,柴油机以其良好的经济性和可靠性在船舶上得到了广泛应用,但在其燃烧过程中产生大量CO2、氮氧化物(NOx)、SO2、CO及HC化合物等有害物质,这些物质造成的大气污染是不容忽视的。
目前国际范围内对船舶柴油机排放的限制越来越严格,所以控制排放已成为现在推进船用柴油机优化设计最重要的驱动力。
2008年10月,在国际海事组织(IMO)的海洋环境保护委员会(MEPC),通过了《MARPOL公约—附则Ⅵ》修正案,同意通过两个阶段实现减排目标:即2011年达到二层次(TierⅡ)限值,2016年达到更严格限制的TierIII(见附表)。
目前MAN公司的研究有两种较成熟的方案:船舶柴油机排放NOx技术规则(NOxCode修正案)和选择性催化还原系统导则(SCR导则),它们于2011年7月15日在伦敦召开的IMO第62届海环会(MEPC62)上获得了通过。
随着不断有新的区域被指定为排放控制区(ECA),意味着越来越多的船舶(见图1)将安装满足TierⅢ要求的柴油机。
lng船工艺技术LNG船工艺技术是指液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船的制造和操作过程中所使用的技术。
LNG船是一种专门用于运输液化天然气的船舶,其主要特点是能够在相对较低温度下使天然气液化,从而减小体积,方便运输和储存。
下面将介绍一下LNG船工艺技术。
首先,LNG船工艺技术中最重要的环节是液化天然气的工艺。
液化天然气要求温度达到零下162摄氏度以下才能将其变为液体状态,这需要利用低温制冷技术。
LNG船采用多层绝热材料包裹的舱室来保持低温,同时使用冷却剂进行制冷。
在制冷过程中,还需要控制船舶内部的压力和温度,以确保安全运输。
其次,LNG船的建造也需要特殊的技术。
LNG船一般由双壳船体组成,外壳用于保护内部的液化天然气,内壳则用于支撑船体结构。
由于LNG的特殊性,船体结构需要具备一定的抗震性,同时还需满足船舶应力和承载力的要求。
此外,LNG船还需要配置专门用于液化天然气输送和槽车操作的设备,以便于装卸和运输。
再次,LNG船操作过程中也需要掌握一定的技术。
在液化天然气的加注和卸载过程中,需要及时监测和控制船舶的压力和温度。
为此,LNG船配备了多个传感器和控制系统,以确保操作过程的安全和稳定。
此外,LNG船还需要考虑气体泄漏和火灾等危险因素,因此需要进行相应的安全措施和演练。
最后,随着绿色能源的发展,LNG船工艺技术也在不断更新。
例如,一些新型LNG船采用了更高效的冷却剂和制冷技术,以提高液化天然气的产量和运输效率。
此外,一些LNG船还开始尝试使用液化氢(Liquefied Hydrogen,LH2)作为替代能源,以进一步降低二氧化碳排放。
综上所述,LNG船工艺技术在液化天然气船的制造和操作中起到了关键作用。
它涉及到多个方面,包括液化天然气的工艺、船体的建造、操作过程的控制等。
随着能源需求的增长和环保要求的提高,LNG船工艺技术也在不断发展和创新,以满足日益增长的液化天然气运输需求。
船用柴油机氮氧化物排放规则
船用柴油机的氮氧化物(NOx)排放规则主要由国际海事组织(IMO)制定。
以下是IMO关于船用柴油机氮氧化物排放的规则:
1. 国际海上防污柴油机法规第14章(MARPOL Annex VI)规定了船舶排放的控制标准,包括限制船舶柴油机排放的NOx 浓度。
2. 根据MARPOL Annex VI规定,船舶的新建筑物和现有建设物需要满足特定的NOx排放限值,根据船舶类型和引擎类型的不同而变化。
这些限值逐步减少,并在2016年1月1日后适用于全球所有区域。
3. MARPOL Annex VI还规定了关于船舶的NOx技术排放限制的要求。
船舶可以采取各种技术措施来减少NOx排放,包括选择更高效的引擎设计、使用低硫燃料、引入排气气体处理系统等。
4. 根据MARPOL Annex VI的规定,所有船舶都需要保持其引擎的NOx排放符合IMO的认证标准,并获得国际空气排放证书(IAPP)。
此外,一些地区、国家和地方法规还可以制定更严格的船用柴油机NOx排放规则,以提高环境保护标准。
这些规则通常适用于港口区域、特定的水域或者特定类型的船舶。
船舶氮氧气体制备工艺船舶氮氧气体制备工艺是一种重要的技术,其主要目的是将空气中的氮氧分离出来,分别制成氮气和氧气。
在船舶航行中,这两种气体的使用非常广泛,例如用于船舶内部的空气调节、船舶设备的氧气供应、焊接等等。
船舶氮氧气体制备工艺主要包括以下几个步骤:1. 空气压缩首先需要将空气压缩到一定的压力,使其达到一定的密度,这样才能够进行后续的分离和制备工作。
空气压缩通常采用压缩机来完成,压缩机的种类和型号根据需要进行选择。
2. 空气分离经过压缩后的空气进入空气分离器,进行氮气和氧气的分离。
空气分离器通常采用分子筛法或精馏法,在不同的物理和化学性质下将氮气和氧气分离出来。
通常情况下,氮气是从空气中分离出来的主要成分,而氧气则是在分离过程中的次要成分。
3. 纯化分离出来的氮气和氧气需要进行一定的纯化处理,以保证其质量和使用效果。
纯化通常采用吸附剂来进行,吸附剂的种类和使用方法根据需要进行选择。
4. 储存和使用经过以上的处理后,氮气和氧气就可以被存储在船舶的储气罐或压缩瓶中,以备使用。
在使用时,需要根据需要进行控制和调节,以保证其使用效果。
以上就是船舶氮氧气体制备工艺的主要步骤,这种工艺在船舶航行中具有非常重要的作用,可以保障船舶的正常运行和设备的使用效果。
为了更好地分析船舶氮氧气体制备工艺的情况,我们可以列出相关的数据。
这些数据包括船舶氮氧气体制备的成本、产量、质量和使用效果等方面的数据,并进行分析。
1. 成本分析船舶氮氧气体制备的成本主要包括设备采购、人力成本、辅助材料成本等方面。
其中,设备采购是最大的成本,其占据了整个制备工艺成本的大部分。
人力成本和辅助材料成本的比重相对而言较小,但也是不能忽视的。
2. 产量分析船舶氮氧气体制备的产量主要取决于船舶的规模和使用需求。
一般来说,船舶的规模越大,使用需求越多,其制备的氮气和氧气产量也会更高。
3. 质量分析船舶氮氧气体制备的质量主要体现在氮气和氧气的纯度和稳定性上。
氮氧站工艺流程氮氧站的工艺流程主要涉及到氮气的生产、精制和氧气的提取等步骤。
首先,空气经过过滤筒进行初步过滤,除去灰尘和其他小颗粒粉尘。
然后,干净的空气进入空气压缩机中,将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能,进一步压缩空气。
接下来,由空冷塔来的空气,经过吸附器除去其中的水分、CO2及其它一些碳氢化合物后,一部分工作仪表之外,其余均全部进入分馏塔及增压机。
当一台吸附器工作时,另一台吸附器则进行再生,冷吹备用。
在分馏塔中,氮气和氧气通过精馏过程进行分离。
从氮塔底部抽出少量富氧液空经节流后进入氧塔的中部参与精储。
进入氧塔冷凝蒸发器中的液化空气经节流后一部分进入下塔,一部分经节流后进入氧塔顶部作为氧塔的回流液进行精镭。
在氧塔顶部产生的污氮气经过冷器后与氮塔上部的污氮气进入膨胀机进行膨胀制冷,为整套空分装置提供冷量。
膨胀后的污氮气大部分作为纯化器的再生气,小部分作为空分装置的密封气充入冷箱,保持冷箱内一定的正压,防止外界水气侵入冷箱,确保冷箱绝热材料不受潮,保持良好的保温效果。
在氧塔的中下部得到产品氮气,经复热至常温后送给后端。
而在氧塔底部获得93%以上的液氮,经排放阀进入液氧贮槽。
另外,成品氧气由氧压机压缩至15MPa,或液氧由液氧泵压缩至15MPa汽化复热后,送氧气装瓶站,用以充瓶。
氮氧站还可以根据需求生产不同压力等级的氮气。
出塔成品氮气可以直接送入0.6MPa低压氮气管网,也可用中氮机压缩至2.2MPa经中氮贮罐送入中压氮气管网,还可用高氮机压缩至15MPa送入高压氮气管网,以满足全厂各装置不同压力等级的需要。
在装置停工或生产处于非正常工况的情况下,可用液氮经低压液氮汽化器汽化复热送入低压氮气管网,低压汽化后的氮气还可经中、高氮机压缩送入中、高压氮气管网,液氮泵可将液氮压缩至15MPa经高压汽化器汽化复热后送入高压氮气管网。
浅谈化工生产中空分制氮的方法摘要:氮气作为一种物理、化学性质比较稳定的惰性气体,制备容易,无毒无害,是一种理想的惰化气体。
目前舰船领域中制氮气主要有变压吸附法、膜分离法和深冷法。
膜分离制氮气相对于其他两种方法具有系统简单、体积小、操作简便、可靠性高、便于操作和维护的优点,是舰船环境中制备氮气的首选方法。
关键词:制氮;工艺流程;空分引言氮是最常见和最便宜的惰性气体,广泛用于化学生产。
氮可以作为保护、传播、封闭等的一种保护手段、氧化、易燃、易爆和腐蚀性材料;作为传热手段,它在金属粉末热处理中发挥着不可或缺的作用;作为原料气体,用于工业生产合成氨等。
目前,空气中氮分配方法主要分为三类:低温空气中氮子系统、压力吸附空气中氮子系统和薄膜分离空气中氮子系统。
对三种方法进行了简要分析和比较,分别涉及分离原则、装置特点、技术和操作特点、安全和经济适用性。
1、深冷空分制氮深冷空气中氮分离方法原理:压缩冷却后,空气液化,然后利用液氧沸点与液氮沸点之间的差异实现蒸馏柱气相与液相的质热交换,氮组分因沸点低而不断聚集在蒸汽阶段,氧组分因沸点高而凝结在液阶段,达到该工艺分为空气过滤系统、空气压缩系统、冷却系统、分离系统吸入过滤器,除去灰尘等固体杂质,压缩机多次压缩后进入冷却塔,冷却后进入空气净化系统。
多级净化完成后,开始分流,部分进入主换热器,冷却后进入分馏塔;另一方在过压器过压后进入分馏塔,进入冷却器后冷却。
分馏塔内气体升高,不断与回流液体热交换,气体中氮含量增加,脏液体中氧含量增加,最后得到柱顶纯氮和柱底纯液氧。
工艺复杂,设备复杂,安装周期长,安装技术困难,安装成本高;因此,大量的设备、土地面积以及工厂和基础的要求可能导致较高的工程费用;维护方面:设备内部结构复杂,处理精度高,维护维护技术困难,维护成本高;操作方面:系统启动时间长(通常为15-40小时),必须连续运行,不能间歇性运行,关机后恢复运行时间长可能会导致大量能量和时间浪费。
船用氮气发生系统的性能仿真与优化随着船舶工业的不断发展,船用氮气发生系统也越来越受到人们的关注和重视。
氮气发生系统在船舶中的作用主要是维持船舱内的氧气浓度,确保人员和设备的安全。
但是,船用氮气发生系统的性能和效率并不尽如人意,所以对其进行性能仿真与优化具有重要的意义和价值。
一、船用氮气发生系统的工作原理船用氮气发生系统是利用空气分离技术来产生氮气的系统。
它通过将空气吸入到特定的空气分离膜中,经过压缩和膜分离等处理过程,将其中的氧气和水分等物质分离出来,剩余的氮气则通过空气压缩机送入船舱中,以保持船舱内的氧气浓度。
但是,船用氮气发生系统的性能和效率并不完美。
在实际应用中,存在一些问题,如氮气产量不稳定、能耗高等。
因此,对其进行性能的仿真和优化是十分必要的。
二、船用氮气发生系统的性能仿真1、仿真模型的建立在进行船用氮气发生系统的性能仿真前,首先需要建立系统的仿真模型。
仿真模型实际上是将真实的系统转化为一种可以在计算机中运行的模型,并在其中加入各种因素和参数,以便模拟出系统的运行过程。
船用氮气发生系统的仿真模型建立包括以下几个步骤:1)确定模拟的需求和范围,包括需要仿真的系统和系统内的各项参数和变量;2)建立计算模型,即将系统转化为一组数学方程,并在其中加入各项参数和变量;3)编写仿真程序,将计算模型转化为可以在计算机上执行的程序;4)进行仿真实验,并通过模拟结果进行系统性能分析。
2、仿真参数的设置在船用氮气发生系统的性能仿真中,需要设置一些相关的参数和变量,以控制和监测系统的运行状态。
这些参数和变量包括:1)船舱内的氧气浓度和湿度;2)氮气压力和流量;3)空气分离膜的类型和性能参数;4)空气压缩机的型号和性能参数;5)控制系统的工作方式和参数等。
3、结果分析与优化策略通过对船用氮气发生系统的性能进行仿真,可以获取一系列实验数据和仿真结果。
这些结果可以帮助人们了解系统的运行状态,判断其性能和效率,并提出一些优化策略和改进建议。
船用氮气系统随着航运业的不断发展,船用氮气系统已经成为现代化船舶不可或缺的一部分。
船用氮气系统是一种非常重要的设备,旨在提供船上各种气体的生产和储存,为船舶提供保护和支持。
本文将详细介绍船用氮气系统的工作原理、应用场景以及保养维护等内容,为航行中的船舶提供更好的保障。
首先,让我们了解一下船用氮气系统的工作原理。
该系统通过利用压缩空气,通过空气分离工艺,从空气中提取出氮气。
所产生的氮气可用于液体货物槽位和货舱内气氛的惰化,以减少可能引起爆炸或火灾的危险。
此外,该系统还可提供旋转设备和仪表的惰化气体,有效地减少锈蚀和其他相关问题,并且还可以用于制冷和干燥操作。
然后,船用氮气系统的应用场景包括:货舱惰化、管道排气、液位测量、停机保养、气垫起吊和操作气源,等等。
在货舱惰化过程中,从储罐中释放出的氮气可以快速地填满货舱和液体储存槽,以保护货物免受氧气的影响。
同时,在管道排气、液位测量和停机保养期间,使用氮气作为惰化气体可以避免任何悬挂在管道上的液体流入其他设备中,减少维护时间和成本。
气垫起吊技术也需要船用氮气系统来成功完成操作。
最后,保养和维护也是船用氮气系统中非常重要的一个方面。
由于氮气系统处于船舶的心脏位置,任何故障或泄漏都会对整个船舶的运行产生风险和隐患。
因此,船员需要定期检查和保养氮气系统,确保其可靠性和一致性。
这包括检查氮气的压力、温度、流量和纯度,并及时更换磨损的部件和耗材。
综上所述,船用氮气系统在现代化船舶中是不可或缺的一部分。
了解其工作原理、应用场景和保养维护等方面的知识,对于保障船舶的安全和顺畅运行至关重要。
我们应该定期检查和维护船用氮气系统,确保其处于良好的工作状态,以支持和促进全球船运业不断发展。
制氮设备的工艺流程概述制氮设备主要是通过将空气中的氮气和氧气分离,从而得到高纯度的氮气。
常用的制氮设备有膜分离、压力摩擦、吸附分离和分子筛分离等。
本文将主要介绍膜分离和压力摩擦两种方法的工艺流程。
膜分离法工艺流程1.前处理:对原料气体进行预处理,如除尘、脱硫、降温等。
2.压缩:将原料气体压缩到较高压力,在这一步中还需要添加氧气,使得空气中的氮气和氧气分离。
3.分离:将压缩后的气体通过特殊的膜进行过滤,从而将氮气和氧气分离。
4.处理:对分离后的氮气进行进一步的处理,如降温、压力缩凝等,使得其达到设定的纯度和流量。
5.储存:将处理好的氮气储存到气体罐或气体瓶中。
优缺点优点:1.生产简单、可靠。
2.动力消耗低、耗能低。
3.可扩展性好,适用于大中小型氮气需求场合。
缺点:1.脆性高,防震防摔,易破裂。
2.膜寿命短,寿命也同样受操作人员使用方式的影响3.不能直接得高纯度气体,需要加氧去除空气中氧气。
压力摩擦法工艺流程1.前处理:对原料气体进行预处理,如除尘、脱硫、降温等。
2.压缩:将原料气体压缩到较高压力,通过压缩进一步浓缩氢气。
压缩后的气体进入分离器。
3.分离:在分离器中,通过工作物质的压力变化,使得空气中的氮气和氧气分离。
4.处理:对分离后的氮气进行进一步的处理,如降温、压力缩凝等,使得其达到设定的纯度和流量。
5.储存:将处理好的氮气储存到气体罐或气体瓶中。
优缺点优点:1.操作过程简单,具有可连续操作,无污染等优点;2.分离能力强,分离效率高,分离、制取出来的气体纯度高。
缺点:1.一套设备的成本较高,需要大量的能源和原材料2.工艺过程中噪音较大,对设备的维护和保养要求较高。
结论总体来说,在制氮设备的选择上,应该根据实际情况、技术水平和资源要求等因素做出合理的选择。
常见的方法有膜分离和压力摩擦两种,各自有优缺点,选择时需要全面权衡。
1。
氧气和氮气的生产原料空气自吸入塔吸入,经空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。
空气经过滤后在离心式空压机中经压缩至0。
52MPa左右,经空气冷却塔预冷,冷却水分段进入冷却塔内,下段为循环冷却水,上段为低温冷冻水.空气经空气冷却塔冷却后降至约10℃,然后进入切换使用的分子筛吸附器,空气中的二氧化碳,碳氢化合物及残留的水蒸气被吸附。
分子筛吸附器为两只切换使用,其中一只工作时另一只再生,纯化器的切换周期为240分钟.空气经净化后,分为两路:大部分空气在主换热器中与返流气体(纯氧、纯氮、污氮等)换热达到接近液化温度约—173℃进入下塔。
另一路空气在主换热器内被返流冷气体冷却至-105℃时抽出进入膨胀机膨胀制冷,然后入上塔参加精馏同时补充冷量损失。
在下塔中,空气被初步分离成氮和含氧38—40%的富氧液空(下塔底部),顶部生成的氮气在冷凝蒸发器中被冷凝为液氮,同时主冷的低压侧液氧被汽化。
部分液氮作为下塔回流液,另一部分液氮从下塔顶部引出,经过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作回流液和粗氩塔Ⅰ冷凝器冷凝侧的冷源。
下塔底部的富氧液空引出后经节流降温送入上塔做为回流液参与上塔精馏.氧气从上塔底部引出,并在主换热器中与原料空气复热后出冷箱进入氧气压缩机加压后送往用户.污氮气从上塔上部引出,并在过冷器及主换热器中复热后送出分馏塔外,大部分作为分子筛的再生气体(用量约21000/h)。
小部分进入水冷塔中作为冷源冷却循环水。
氮气从上塔顶部引出,在过冷器及主换热器中复热后出冷箱,经氮气压缩机加压后送往用户。
产品液氧从主冷中排出送入液氧贮槽保存。
从液氧贮槽中排出的液氧,用液氧泵加压后的进入汽化器,蒸发成氧气然后进入氧气管网送用户.2、氩气的生产精液氩是采用低温全精馏法制取的。
从上塔相应部位抽出氩馏分气体约18000m3/h,含量为8~10%(体积),含氮量小于0.06%(体积).氩馏分直接从粗氩塔Ⅱ的底部导入,粗氩塔Ⅱ上部采用粗氩塔Ⅰ底部排出的粗液氩作为回流液,作为回流液的粗液氩经液氩泵加压后直接进入粗氩塔Ⅱ上部。
船舶制氮用途船舶制氮的用途船舶制氮是指通过特殊设备将船上的空气中的氮气分离出来,以供船舶的各种需要。
船舶制氮的用途十分广泛,主要包括以下几个方面。
船舶制氮可用于船舶的消防系统。
在海上航行中,船舶可能会面临各种火灾的风险,因此船舶的消防系统至关重要。
船舶制氮可以提供高纯度的氮气,这种氮气具有不易燃烧的特性,可以有效地控制和扑灭火灾。
船舶制氮系统通过将氮气注入消防系统中,可以形成惰性气氛,降低火灾爆炸的危险性,保护船舶和船员的安全。
船舶制氮还可以用于船舶的油舱和货舱的惰化。
油舱和货舱中的油品和货物可能会产生挥发性气体,存在爆炸和火灾的风险。
通过使用船舶制氮系统,可以将氮气注入油舱和货舱中,降低氧气浓度,形成惰性气氛,从而减少火灾和爆炸的风险,保障船舶和船员的安全。
船舶制氮还可以用于船舶的气动工具和设备。
船舶上有许多需要气体动力的工具和设备,如压缩机、气动马达等。
船舶制氮可以为这些工具和设备提供稳定的气源,确保它们的正常运行。
同时,船舶制氮还可以用于船舶的气动阀门和控制系统,保证船舶各个系统的正常运作。
船舶制氮还可以用于海洋研究和科学实验。
在进行海洋科学研究和实验时,船舶需要提供适宜的环境条件。
船舶制氮可以为科学实验提供纯净的气体环境,避免外界气体的干扰。
同时,船舶制氮还可以为海洋科学研究提供重要的实验条件,帮助科学家们开展各种海洋研究工作。
船舶制氮具有多种用途,不仅可以用于船舶的消防系统和油舱、货舱的惰化,还可以用于船舶的气动工具和设备,以及海洋研究和科学实验。
船舶制氮的应用能够提高船舶的安全性和可靠性,在海上航行中发挥着重要的作用。