储罐氮封是一种向储存容器与反应器的顶部空间填充惰性气体的工艺,通常用于保护内部成分因存在氧气而发生爆炸、降解或者聚合,以及防止设备腐蚀。氮封系统通常被设计成可在高于大气压力的条件下运行,这样可防止外部空气进入容器当中。由于许多工艺与应用不希望存在空气中的氧气与湿气,因此从(石油)化工与食品和饮料到制药与纯净水制造,许多行业采用氮封工艺。
惰性化具有类似用途,但却不仅限于储罐与反应器。将一种惰性气体注入任何的封闭空间内,从而产生所需的空气。无论是为延长存放时间而在保护气体条件下进行食品包装,还是为降低爆炸风险而减少焊接作业室内的氧气浓度,均采用的是这种工艺。
出于经济因素以及可用性考虑,最常见类型惰性气体为氮气。
防止储罐等容器出现过压或负压的最简单方法是在容器顶部设置开口。在这种情况下,在向容器内注入产品时,任何的多余空气或气体可自由离开容器;相反当产品排出时,空气可流入容器内。此类系统还可因温度波动而使容器出现“透气”现象,这通常会导致体积发生巨大变化。
然而出于多种原因,此方法并不适用于所有产品。进入储罐内的空气可能会污染产品,尤其是当储罐中存储的是有机溶液与碳氢物时,爆炸性气体/空气会在产品上方形成。此外,还有可能发生不良气体与蒸气的释放。由于必须避免这些情况,因此需要将储罐密封。然而,需要将储罐存放在常压条件下,从而避免在对其灌装或温度升高时出现过压,更为重要的是避免在排放产品时出现真空。大型储罐尤其无法承受低压。
氮封装置可确保储罐顶部空间处于惰性空气保护与常压控制之下。实现这一结果的方法之一是连续充入氮气,这是一种相对简单且安全的解决方案。尽管这种方法需要少量初期投资,但由于其不断消耗氮气,因此操作成本很高。
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