HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Η τεχνολογία κρυογονικού διαχωρισμού αέρα είναι μια από τις σημαντικές μεθόδους για την παραγωγή αζώτου και οξυγόνου υψηλής καθαρότητας στη σύγχρονη βιομηχανία. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους κλάδους όπως η μεταλλουργία, η χημική μηχανική και η ιατρική. Αυτό το άρθρο θα διερευνήσει σε βάθος πώς ο κρυογονικός διαχωρισμός αέρα παράγει άζωτο και οξυγόνο υψηλής καθαρότητας, καθώς και τα βασικά βήματα και τον εξοπλισμό που εμπλέκονται στη διαδικασία.

1. Βασική αρχή του κρυογονικού διαχωρισμού αέρα

Ο κρυογονικός διαχωρισμός αέρα είναι μια διαδικασία που διαχωρίζει τα κύρια συστατικά του αέρα μειώνοντας τη θερμοκρασία. Ο αέρας αποτελείται κυρίως από άζωτο, οξυγόνο και μια μικρή ποσότητα αργού. Με τη συμπίεση και την ψύξη του αέρα σε εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία, ο αέρας υγροποιείται και στη συνέχεια τα διαφορετικά σημεία βρασμού κάθε αερίου χρησιμοποιούνται για απόσταξη για τον διαχωρισμό του αζώτου και του οξυγόνου. Το σημείο βρασμού του αζώτου είναι -195,8℃ και του οξυγόνου είναι -183℃, επομένως μπορούν να καθαριστούν ξεχωριστά μέσω σταδιακής απόσταξης.

2. Στάδιο προεπεξεργασίας: Καθαρισμός αέρα

Στη διαδικασία κρυογονικού διαχωρισμού αέρα, η προεπεξεργασία του αέρα είναι ένα κρίσιμο πρώτο βήμα. Ο αέρας περιέχει ακαθαρσίες όπως σκόνη, διοξείδιο του άνθρακα και υγρασία, οι οποίες θα παγώσουν σε περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας, προκαλώντας απόφραξη του εξοπλισμού. Επομένως, ο αέρας υποβάλλεται πρώτα σε στάδια διήθησης, συμπίεσης και ξήρανσης για την απομάκρυνση ακαθαρσιών και υγρασίας. Συνήθως, οι ξηραντήρες και οι προσροφητές μοριακού κόσκινου είναι σημαντικός εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση ακαθαρσιών από τον αέρα, διασφαλίζοντας τη σταθερότητα και την αποτελεσματικότητα της επακόλουθης διαδικασίας κρυογονικού διαχωρισμού.

3. Συμπίεση και ψύξη αέρα

Ο καθαρός αέρας πρέπει να συμπιεστεί, συνήθως μέσω πολλαπλών συμπιεστών για να αυξηθεί η πίεση του αέρα στα 5-6 μεγαπασκάλ. Ο πεπιεσμένος αέρας στη συνέχεια ψύχεται μέσω εναλλακτών θερμότητας με το επιστρεφόμενο αέριο σε χαμηλή θερμοκρασία, μειώνοντας σταδιακά τη θερμοκρασία για να πλησιάσει το σημείο υγροποίησης. Σε αυτή τη διαδικασία, οι εναλλάκτες θερμότητας παίζουν κρίσιμο ρόλο, καθώς μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά την κατανάλωση ενέργειας και να βελτιώσουν την απόδοση ψύξης, διασφαλίζοντας ότι ο αέρας μπορεί να υγροποιηθεί υπό συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας, παρέχοντας τις συνθήκες για τον επακόλουθο διαχωρισμό με απόσταξη.

4. Υγροποίηση και απόσταξη αέρα

Στον πύργο κρυογονικού διαχωρισμού, ο συμπιεσμένος και ψυχρός αέρας ψύχεται περαιτέρω σε υγροποιημένη κατάσταση. Ο υγροποιημένος αέρας αποστέλλεται στον πύργο απόσταξης για διαχωρισμό. Ο πύργος απόσταξης χωρίζεται σε δύο μέρη: τον πύργο υψηλής πίεσης και τον πύργο χαμηλής πίεσης. Στον πύργο υψηλής πίεσης, ο αέρας διαχωρίζεται σε ακατέργαστο οξυγόνο και ακατέργαστο άζωτο και στη συνέχεια το ακατέργαστο οξυγόνο και το ακατέργαστο άζωτο αποστάζονται περαιτέρω στον πύργο χαμηλής πίεσης για να ληφθούν οξυγόνο και άζωτο υψηλής καθαρότητας. Ο διαχωρισμός του αζώτου και του οξυγόνου χρησιμοποιεί κυρίως τις διαφορετικές φυσικές τους ιδιότητες, δηλαδή τα σημεία βρασμού, έτσι ώστε να μπορεί να επιτευχθεί αποτελεσματικός διαχωρισμός στον πύργο απόσταξης.

5. Διαδικασία καθαρισμού

Το οξυγόνο και το άζωτο που διαχωρίζονται στον πύργο απόσταξης εξακολουθούν να περιέχουν μια μικρή ποσότητα ακαθαρσιών, επομένως πρέπει να καθαριστούν περαιτέρω για να πληρούν τα βιομηχανικά και ιατρικά πρότυπα. Η καθαρότητα του αζώτου μπορεί να βελτιωθεί μέσω καταλυτών αποξυγόνωσης υδρογόνου, ενώ η καθαρότητα του οξυγόνου μπορεί να επιτευχθεί μέσω διαδικασιών επαναπόσταξης. Για τη βελτίωση της καθαρότητας του παραγόμενου αερίου, χρησιμοποιείται συνήθως εξοπλισμός όπως καθαριστές αζώτου και καθαριστές οξυγόνου, με αποτέλεσμα την παραγωγή προϊόντων οξυγόνου και αζώτου υψηλής καθαρότητας.

6. Εφαρμογές αζώτου και οξυγόνου

Το άζωτο και το οξυγόνο υψηλής καθαρότητας που παράγονται με την τεχνολογία κρυογονικού διαχωρισμού αέρα χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλαπλές βιομηχανίες. Το άζωτο υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιείται στη χημική βιομηχανία ως προστατευτικό αέριο και αέριο φορέα, στη βιομηχανία τροφίμων για συντήρηση και συσκευασία, και το οξυγόνο χρησιμοποιείται ευρέως στις ιατρικές και συγκολλητικές βιομηχανίες. Στη μεταλλουργική βιομηχανία, το οξυγόνο χρησιμοποιείται επίσης για τη βελτίωση της απόδοσης καύσης και τη μείωση των εκπομπών άνθρακα. Σε αυτές τις εφαρμογές, η καθαρότητα του αερίου είναι το κλειδί για τον προσδιορισμό της εφαρμογής του, και η τεχνολογία κρυογονικού διαχωρισμού αέρα έχει κερδίσει ευρεία αναγνώριση για τον αποτελεσματικό διαχωρισμό και την υψηλή καθαρότητα που προσφέρει.

7. Πλεονεκτήματα και προκλήσεις της κρυογονικής τεχνολογίας διαχωρισμού αέρα

Η τεχνολογία κρυογονικού διαχωρισμού αέρα προτιμάται στον βιομηχανικό τομέα λόγω της υψηλής καθαρότητας και της υψηλής απόδοσής της. Ωστόσο, αυτή η τεχνολογία αντιμετωπίζει επίσης ορισμένες προκλήσεις, όπως η υψηλή κατανάλωση ενέργειας και το υψηλό κόστος συντήρησης του εξοπλισμού. Για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, ο σύγχρονος εξοπλισμός κρυογονικού διαχωρισμού αέρα συνήθως διαθέτει προηγμένα συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας, όπως συσκευές ανάκτησης θερμότητας και συστήματα ψύξης με συμπίεση πολλαπλών σταδίων. Επιπλέον, η εφαρμογή της τεχνολογίας αυτοματισμού ελέγχου έχει βελτιώσει σημαντικά την λειτουργική αποδοτικότητα και ασφάλεια των μονάδων βαθέος κρυογονικού διαχωρισμού αέρα. Μέσω της τεχνολογικής βελτιστοποίησης και των βελτιώσεων του εξοπλισμού, η ενεργειακή απόδοση και η σταθερότητα των συστημάτων βαθέος κρυογονικού διαχωρισμού αέρα βελτιώνονται συνεχώς, προωθώντας περαιτέρω την εφαρμογή τους σε διάφορους κλάδους.

Ο βαθύς κρυογονικός διαχωρισμός αέρα είναι σήμερα μια από τις πιο αποτελεσματικές μεθόδους για την παραγωγή αζώτου και οξυγόνου υψηλής καθαρότητας. Διαχωρίζει και καθαρίζει αποτελεσματικά το οξυγόνο και το άζωτο από τον αέρα μέσω πολλαπλών βημάτων, όπως η προεπεξεργασία του αέρα, η συμπίεση, η ψύξη, η υγροποίηση και η απόσταξη. Παρόλο που η διαδικασία βαθύ κρυογονικού διαχωρισμού αέρα έχει υψηλή κατανάλωση ενέργειας και πολύπλοκο εξοπλισμό, το αποτελεσματικό αποτέλεσμα διαχωρισμού και η υψηλή καθαρότητα της παραγωγής καθιστούν αυτήν την τεχνολογία απαραίτητη σε πολλούς κλάδους.

Άννα Τηλ./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com