HANGZHOU NUZHUO TECHNOLÓGIAI CSOPORT KFT.

A mélykriogén levegőszeparációs technológia egy olyan módszer, amely alacsony hőmérsékleten választja szét a levegő fő összetevőit (nitrogén, oxigén és argon). Széles körben alkalmazzák olyan iparágakban, mint az acélipar, a vegyipar, a gyógyszeripar és az elektronika. A gázok iránti növekvő kereslettel a mélykriogén levegőszeparációs technológia alkalmazása is egyre elterjedtebb. Ez a cikk részletesen tárgyalja a mélykriogén levegőszeparáció gyártási folyamatát, beleértve a működési elvét, a fő berendezéseket, a működési lépéseket és a különböző iparágakban való alkalmazását.

A kriogén levegőleválasztási technológia áttekintése

A kriogén levegőszétválasztás alapelve a levegő rendkívül alacsony hőmérsékletre (általában -150°C alá) hűtése, hogy a levegőben lévő összetevők forráspontjuk szerint szétválaszthatók legyenek. A kriogén levegőszétválasztó egység általában levegőt használ alapanyagként, és olyan folyamatokon megy keresztül, mint a kompresszió, a hűtés és az expanzió, végül elválasztja a nitrogént, az oxigént és az argont a levegőtől. Ez a technológia nagy tisztaságú gázokat képes előállítani, és a folyamatparaméterek pontos szabályozásával megfelel a különböző ipari területeken a gázminőségre vonatkozó szigorú követelményeknek.

A kriogén levegőelválasztó egység három fő részre oszlik: légkompresszorra, levegő előhűtőre és hűtődobozra. A légkompresszor a levegő nagy nyomásra (általában 5-6 MPa) történő összenyomására szolgál, az előhűtő hűtéssel csökkenti a levegő hőmérsékletét, a hűtődoboz pedig a teljes kriogén levegőelválasztó folyamat központi eleme, beleértve a frakcionáló tornyot is, amelyet a gázelválasztás elérésére használnak.

Légkompresszió és hűtés

A levegősűrítés az első lépés a kriogén levegőelválasztásban, amelynek fő célja a légköri nyomáson lévő levegő magasabb nyomásra (általában 5-6 MPa) történő összenyomására szolgál. Miután a levegő a kompresszoron keresztül belép a rendszerbe, a hőmérséklete jelentősen megemelkedik a sűrítési folyamat miatt. Ezért egy sor hűtési lépést kell végrehajtani a sűrített levegő hőmérsékletének csökkentése érdekében. Az elterjedt hűtési módszerek közé tartozik a vízhűtés és a levegőhűtés, és a jó hűtőhatás biztosíthatja, hogy a sűrített levegő ne terhelje feleslegesen a berendezést a későbbi feldolgozás során.

Miután a levegő előzetesen lehűlt, belép a következő szakaszba, az előhűtésbe. Az előhűtési szakaszban általában nitrogént vagy folyékony nitrogént használnak hűtőközegként, és hőcserélő berendezésen keresztül a sűrített levegő hőmérsékletét tovább csökkentik, előkészítve a későbbi kriogén folyamatot. Az előhűtés révén a levegő hőmérséklete közel cseppfolyósodási hőmérsékletre csökkenthető, biztosítva a levegőben lévő komponensek szétválásához szükséges feltételeket.

Alacsony hőmérsékletű tágulás és gázszétválás

Miután a levegőt összenyomtuk és előhűtésre került, a következő kulcsfontosságú lépés az alacsony hőmérsékletű expanzió és a gázok szétválasztása. Az alacsony hőmérsékletű expanziót úgy érik el, hogy a sűrített levegőt egy expanziós szelepen keresztül gyorsan normál nyomásra expandálják. A tágulási folyamat során a levegő hőmérséklete jelentősen csökken, elérve a cseppfolyósodási hőmérsékletet. A levegőben lévő nitrogén és oxigén forráspontkülönbségeik miatt különböző hőmérsékleteken kezd cseppfolyósodni.

A kriogén levegőszeparáló berendezésben a cseppfolyósított levegő a hűtőkamrába jut, ahol a frakcionáló torony a gázszétválasztás kulcseleme. A frakcionáló torony alapelve, hogy a levegő különböző komponenseinek forráspont-különbségét kihasználva érje el a gázszétválasztást a hűtőkamrában emelkedő és süllyedő gáz révén. A nitrogén forráspontja -195,8 °C, az oxigéné -183 °C, az argoné pedig -185,7 °C. A toronyban a hőmérséklet és a nyomás beállításával hatékony gázszétválasztás érhető el.

A frakcionáló toronyban a gázszétválasztási folyamat nagyon precíz. Általában egy kétlépcsős frakcionáló toronyrendszert használnak a nitrogén, az oxigén és az argon kinyerésére. Először a nitrogént a frakcionáló torony felső részében választják szét, míg a folyékony oxigént és az argont az alsó részben koncentrálják. Az elválasztási hatékonyság javítása érdekében hűtő és visszapárló adható a toronyhoz, amelyekkel még precízebben szabályozható a gázszétválasztási folyamat.

A kivont nitrogén általában nagy tisztaságú (99,99% feletti), széles körben használják a kohászatban, a vegyiparban és az elektronikában. Az oxigént az orvostudományban, az acéliparban és más, nagy energiaigényű, oxigént igénylő iparágakban használják. Az argont, mint nemesgázt, általában gázszétválasztási eljárással nyerik ki, nagy tisztaságban, és széles körben használják hegesztésben, olvasztásban és lézervágásban, valamint más high-tech területeken. Az automatizált vezérlőrendszer a tényleges igényeknek megfelelően képes beállítani a különböző folyamatparamétereket, optimalizálni a termelési hatékonyságot és csökkenteni az energiafogyasztást.

Ezenkívül a mélykriogén levegőszeparátor rendszer optimalizálása energiatakarékos és kibocsátáscsökkentő technológiákat is magában foglal. Például a rendszerben lévő alacsony hőmérsékletű energia visszanyerésével csökkenthető az energiapazarlás, és javítható az energiafelhasználás általános hatékonysága. Ezenkívül az egyre szigorúbb környezetvédelmi előírások miatt a modern mélykriogén levegőszeparátor berendezések egyre nagyobb figyelmet fordítanak a káros gázok kibocsátásának csökkentésére és a termelési folyamat környezetbarát jellegének javítására is.

A mély kriogén levegőelválasztás alkalmazásai

A mélykriogén levegőszeparációs technológia nemcsak az ipari gázok előállításában fontos alkalmazási területekkel rendelkezik, hanem számos területen is jelentős szerepet játszik. Az acél-, műtrágya- és petrolkémiai iparban a mélykriogén levegőszeparációs technológiát nagy tisztaságú gázok, például oxigén és nitrogén előállítására használják, biztosítva a hatékony termelési folyamatokat. Az elektronikai iparban a mélykriogén levegőszeparáció által biztosított nitrogént a félvezetőgyártás légkörének szabályozására használják. Az orvostudományban a nagy tisztaságú oxigén kulcsfontosságú a betegek légzéstámogatásához.

Ezenkívül a mélykriogén levegőszeparációs technológia fontos szerepet játszik a folyékony oxigén és folyékony nitrogén tárolásában és szállításában is. Azokban az esetekben, amikor a nagynyomású gázok nem szállíthatók, a folyékony oxigén és a folyékony nitrogén hatékonyan csökkentheti a térfogatot és a szállítási költségeket.

Következtetés

A mélykriogén levegőszeparációs technológia hatékony és precíz gázszeparációs képességeivel széles körben alkalmazható különféle ipari területeken. A technológia fejlődésével a mélykriogén levegőszeparációs folyamat intelligensebbé és energiahatékonyabbá válik, miközben javítja a gázszeparáció tisztaságát és a termelési hatékonyságot. A jövőben a mélykriogén levegőszeparációs technológia innovációja a környezetvédelem és az erőforrás-visszanyerés szempontjából is kulcsfontosságú irány lesz az ipar fejlődésében.

Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com