Ο πύργος διαχωρισμού αέρα είναι ένα σημαντικό κομμάτι εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό των κύριων συστατικών αερίου στον αέρα σε άζωτο, οξυγόνο και άλλα σπάνια αέρια. Η ροή της διεργασίας του περιλαμβάνει κυρίως βήματα όπως συμπίεση αέρα, προψύξη, καθαρισμό, ψύξη και απόσταξη. Ο ακριβής έλεγχος κάθε βήματος είναι κρίσιμος για τη διασφάλιση της καθαρότητας και της σταθερότητας των τελικών αερίων προϊόντων. Αυτό το άρθρο θα παρέχει μια λεπτομερή εισαγωγή στη ροή της διεργασίας του πύργου διαχωρισμού αέρα.
1. Συμπίεση αέρα και προψύξη
Το πρώτο βήμα στη διαδικασία του πύργου διαχωρισμού αέρα είναι η συμπίεση του ατμοσφαιρικού αέρα. Μέσω πολλαπλών σταδίων αεροσυμπιεστών, ο αέρας συμπιέζεται σε πίεση 5-7 bar. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συμπίεσης, η θερμοκρασία του πεπιεσμένου αέρα αυξάνεται επίσης, επομένως χρησιμοποιούνται ενδιάμεσοι ψύκτες και μεταψύκτες για τη μείωση της θερμοκρασίας του αέρα. Για να αποφευχθεί η ζημιά του συμπιεστή από ακαθαρσίες στον αέρα, τα σωματίδια στον αέρα απομακρύνονται μέσω φίλτρων. Ο πεπιεσμένος αέρας στη συνέχεια αποστέλλεται στο σύστημα προψύξης για περαιτέρω ψύξη, συνήθως χρησιμοποιώντας νερό ψύξης ή ψυκτικά μέσα όπως το φρέον, για να ψυχθεί ο αέρας σε περίπου 5°C.
2. Καθαρισμός αέρα και αφυδάτωση
Μετά την προψύξη, ο αέρας περιέχει μια μικρή ποσότητα υγρασίας και διοξειδίου του άνθρακα. Αυτές οι ακαθαρσίες μπορεί να σχηματίσουν πάγο σε χαμηλές θερμοκρασίες και να μπλοκάρουν τον εξοπλισμό. Επομένως, ο αέρας πρέπει να καθαριστεί και να αφυδατωθεί. Αυτή η διαδικασία συνήθως χρησιμοποιεί πύργους προσρόφησης μοριακού κόσκινου, μέσω περιοδικών διαδικασιών προσρόφησης και αναγέννησης για την απομάκρυνση υδρατμών, διοξειδίου του άνθρακα και υδρογονανθράκων κ.λπ., για να διασφαλιστεί η ομαλή λειτουργία των επόμενων διεργασιών χαμηλής θερμοκρασίας. Ο καθαρισμένος αέρας είναι καθαρός και ξηρός, κατάλληλος για επόμενες διεργασίες ψύξης και διαχωρισμού.
3. Κύριος εναλλάκτης θερμότητας που ψύχει τον αέρα
Ο καθαρός αέρας ψύχεται στον κύριο εναλλάκτη θερμότητας μέσω βαθιάς ψύξης. Ο κύριος εναλλάκτης θερμότητας είναι ένας από τους πιο κρίσιμους εξοπλισμούς στη διαδικασία του πύργου διαχωρισμού αέρα. Ο αέρας στον κύριο εναλλάκτη θερμότητας υφίσταται ανταλλαγή θερμότητας με το διαχωρισμένο κρύο άζωτο και οξυγόνο, μειώνοντας τη θερμοκρασία του κοντά στη θερμοκρασία υγροποίησης. Η απόδοση της ανταλλαγής θερμότητας κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας επηρεάζει άμεσα την κατανάλωση ενέργειας και την καθαρότητα του τελικού προϊόντος του πύργου διαχωρισμού αέρα. Συνήθως, οι αποδοτικοί εναλλάκτες θερμότητας με πτερύγια αλουμινίου χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της απόδοσης της ανταλλαγής θερμότητας.
4. Διαδικασία διαχωρισμού στον πύργο απόσταξης
Ο ψυχρός αέρας αποστέλλεται στον πύργο απόσταξης για διαχωρισμό χρησιμοποιώντας τη διαφορά στα σημεία βρασμού των διαφόρων συστατικών στον αέρα. Ο αέρας υγροποιείται σταδιακά σε χαμηλές θερμοκρασίες, σχηματίζοντας υγρό αέρα. Αυτός ο υγρός αέρας εισέρχεται στον πύργο απόσταξης για πολλαπλές αλληλεπιδράσεις μεταξύ αέριας και υγρής φάσης. Στον πύργο απόσταξης, διαχωρίζονται το οξυγόνο, το άζωτο και τα σπάνια αέρια όπως το αργό. Η συγκέντρωση οξυγόνου αυξάνεται σταδιακά στο κάτω μέρος του πύργου, ενώ το άζωτο διαχωρίζεται στην κορυφή. Μέσω της απόσταξης, μπορούν να ληφθούν καθαρό οξυγόνο και άζωτο με υψηλότερη καθαρότητα.
5. Εκχύλιση προϊόντων οξυγόνου και αζώτου
Η εξαγωγή οξυγόνου και αζώτου είναι το τελικό βήμα του πύργου διαχωρισμού αέρα. Το υγρό οξυγόνο και το άζωτο διαχωρίζονται από τον πύργο απόσταξης και θερμαίνονται ξανά σε θερμοκρασία δωματίου μέσω εναλλακτών θερμότητας για να φτάσουν στην επιθυμητή αέρια κατάσταση. Αυτά τα αέρια προϊόντα αποστέλλονται περαιτέρω σε δεξαμενές αποθήκευσης ή παρέχονται απευθείας στους χρήστες. Για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της διαδικασίας και της καθαρότητας του προϊόντος, μερικές φορές σχεδιάζεται μια δομή διπλού πύργου για τον περαιτέρω διαχωρισμό του αργού από το οξυγόνο και το άζωτο για βιομηχανική χρήση.
6. Έλεγχος και Βελτιστοποίηση
Ολόκληρη η διαδικασία του πύργου διαχωρισμού αέρα περιλαμβάνει ένα πολύπλοκο σύστημα ελέγχου, που απαιτεί παρακολούθηση και ρύθμιση σε πραγματικό χρόνο των διαδικασιών συμπίεσης, ψύξης, ανταλλαγής θερμότητας και διαχωρισμού για να διασφαλιστεί η ποιότητα των τελικών προϊόντων. Οι σύγχρονοι πύργοι διαχωρισμού αέρα είναι συνήθως εξοπλισμένοι με αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου, χρησιμοποιώντας αισθητήρες και λογισμικό ελέγχου για την ακριβή ρύθμιση παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η πίεση και η ροή, με σκοπό τη βελτιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας της παραγωγικής διαδικασίας και της καθαρότητας του αερίου προϊόντος.
Η ροή διεργασίας του πύργου διαχωρισμού αέρα περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα όπως συμπίεση αέρα, πρόψυξη, καθαρισμό, βαθιά ψύξη και απόσταξη. Μέσω αυτών των διεργασιών, το οξυγόνο, το άζωτο και τα σπάνια αέρια στον αέρα μπορούν να διαχωριστούν αποτελεσματικά. Η ανάπτυξη της σύγχρονης τεχνολογίας πύργου διαχωρισμού αέρα έχει καταστήσει τη διαδικασία διαχωρισμού πιο αποτελεσματική και με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, κάτι που έχει μεγάλη σημασία για την εφαρμογή βιομηχανικών αερίων.
Για οποιαδήποτε ανάγκη σας σε οξυγόνο/άζωτο, επικοινωνήστε μαζί μας:
Άννα Τηλ./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Ώρα δημοσίευσης: 07 Ιουλίου 2025