HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.

Giluminio kriogeninio oro atskyrimo technologija – tai metodas, kurio metu pagrindiniai oro komponentai (azotas, deguonis ir argonas) atskiriami žemoje temperatūroje. Ji plačiai naudojama tokiose pramonės šakose kaip plieno, chemijos, farmacijos ir elektronikos pramonė. Didėjant dujų paklausai, giluminio kriogeninio oro atskyrimo technologijos taikymas taip pat tampa vis labiau paplitęs. Šiame straipsnyje bus išsamiai aptartas giluminio kriogeninio oro atskyrimo gamybos procesas, įskaitant jo veikimo principą, pagrindinę įrangą, veikimo etapus ir taikymą įvairiose pramonės šakose.

Kriogeninio oro atskyrimo technologijos apžvalga

Pagrindinis kriogeninio oro atskyrimo principas yra oro atvėsinimas iki itin žemos temperatūros (paprastai žemesnės nei -150 °C), kad oro komponentus būtų galima atskirti pagal jų skirtingas virimo temperatūras. Paprastai kriogeninio oro atskyrimo įrenginys naudoja orą kaip žaliavą ir pereina tokius procesus kaip suspaudimas, aušinimas ir plėtimas, galiausiai atskirdamas azotą, deguonį ir argoną iš oro. Ši technologija gali gaminti labai grynas dujas ir, tiksliai reguliuodama proceso parametrus, atitikti griežtus dujų kokybės reikalavimus įvairiose pramonės srityse.

Kriogeninio oro atskyrimo įrenginys skirstomas į tris pagrindines dalis: oro kompresorių, oro aušintuvą ir šaldymo dėžę. Oro kompresorius naudojamas orui suspausti iki aukšto slėgio (paprastai 5–6 MPa), išankstinis aušintuvas sumažina oro temperatūrą jį aušinant, o šaldymo dėžė yra pagrindinė viso kriogeninio oro atskyrimo proceso dalis, įskaitant frakcionavimo bokštą, kuris naudojamas dujų atskyrimui.

Oro suspaudimas ir aušinimas

Oro suspaudimas yra pirmasis kriogeninio oro atskyrimo žingsnis, kurio pagrindinis tikslas yra suspausti orą esant atmosferos slėgiui iki aukštesnio slėgio (paprastai 5–6 MPa). Kai oras patenka į sistemą per kompresorių, jo temperatūra dėl suspaudimo proceso žymiai padidėja. Todėl reikia atlikti keletą aušinimo etapų, kad suslėgto oro temperatūra sumažėtų. Įprasti aušinimo metodai apima vandens aušinimą ir oro aušinimą, o geras aušinimo efektas gali užtikrinti, kad suslėgtas oras nesukeltų nereikalingos apkrovos įrangai vėlesnio apdorojimo metu.

Atvėsinus orą, jis pereina į kitą etapą – išankstinio aušinimo etapą. Išankstinio aušinimo etape paprastai kaip aušinimo terpė naudojamas azotas arba skystas azotas, o šilumos mainų įranga dar labiau sumažinama suslėgto oro temperatūra, ruošiant jį vėlesniam kriogeniniam procesui. Išankstinio aušinimo būdu oro temperatūra gali būti sumažinta iki artimos suskystinimo temperatūrai, taip sudarant būtinas sąlygas oro komponentams atsiskirti.

Žemos temperatūros plėtimasis ir dujų atskyrimas

Suspaudus ir atvėsinus orą, kitas svarbus žingsnis yra žemos temperatūros plėtimasis ir dujų atskyrimas. Žemos temperatūros plėtimasis pasiekiamas greitai išplečiant suslėgtą orą per plėtimosi vožtuvą iki normalaus slėgio. Plėtros proceso metu oro temperatūra žymiai nukrenta ir pasiekia suskystėjimo temperatūrą. Azotas ir deguonis ore pradės suskystėti skirtingose temperatūrose dėl jų virimo temperatūrų skirtumų.

Kriogeninio oro atskyrimo įrangoje suskystintas oras patenka į šaldymo dėžę, kurioje frakcionavimo bokštas yra pagrindinė dujų atskyrimo dalis. Pagrindinis frakcionavimo bokšto principas – panaudoti skirtingų oro komponentų virimo temperatūrų skirtumus, dujoms kylant ir krintant šaldymo dėžėje, siekiant atskirti dujas. Azoto virimo temperatūra yra -195,8 °C, deguonies - -183 °C, o argono - -185,7 °C. Reguliuojant temperatūrą ir slėgį bokšte, galima pasiekti efektyvų dujų atskyrimą.

Dujų atskyrimo procesas frakcionavimo bokšte yra labai tikslus. Paprastai azotui, deguoniui ir argonui išgauti naudojama dviejų pakopų frakcionavimo bokšto sistema. Pirmiausia, viršutinėje frakcionavimo bokšto dalyje atskiriamas azotas, o apatinėje – skystas deguonis ir argonas. Siekiant pagerinti atskyrimo efektyvumą, bokšte galima įmontuoti aušintuvą ir pakartotinį garintuvą, kurie gali dar tiksliau valdyti dujų atskyrimo procesą.

Išgaunamas azotas paprastai yra labai grynas (virš 99,99 %), plačiai naudojamas metalurgijoje, chemijos pramonėje ir elektronikoje. Deguonis naudojamas medicinoje, plieno pramonėje ir kitose daug energijos reikalaujančiose pramonės šakose, kurioms reikalingas deguonis. Argonas, kaip retos dujos, paprastai išgaunamos dujų atskyrimo būdu, yra labai grynos ir plačiai naudojamos suvirinimo, lydymo, lazerinio pjovimo ir kitose aukštųjų technologijų srityse. Automatizuota valdymo sistema gali reguliuoti įvairius proceso parametrus pagal faktinius poreikius, optimizuoti gamybos efektyvumą ir sumažinti energijos suvartojimą.

Be to, giluminio kriogeninio oro atskyrimo sistemos optimizavimas apima ir energijos taupymo bei išmetamųjų teršalų kontrolės technologijas. Pavyzdžiui, atgaunant sistemoje žemos temperatūros energiją, galima sumažinti energijos švaistymą ir pagerinti bendrą energijos panaudojimo efektyvumą. Be to, griežtėjant aplinkosaugos taisyklėms, šiuolaikinė giluminio kriogeninio oro atskyrimo įranga taip pat skiria daugiau dėmesio kenksmingų dujų išmetimo mažinimui ir gamybos proceso ekologiškumo didinimui.

Giluminio kriogeninio oro atskyrimo taikymas

Giluminio kriogeninio oro atskyrimo technologija ne tik svarbi pramoninių dujų gamyboje, bet ir vaidina svarbų vaidmenį įvairiose srityse. Plieno, trąšų ir naftos chemijos pramonėje giluminio kriogeninio oro atskyrimo technologija naudojama siekiant gauti labai grynas dujas, tokias kaip deguonis ir azotas, užtikrinant efektyvius gamybos procesus. Elektronikos pramonėje giluminio kriogeninio oro atskyrimo būdu gaunamas azotas naudojamas atmosferos kontrolei puslaidininkių gamyboje. Medicinos pramonėje labai grynas deguonis yra labai svarbus pacientų kvėpavimo palaikymui.

Be to, giluminio kriogeninio oro atskyrimo technologija taip pat atlieka svarbų vaidmenį saugant ir transportuojant skystą deguonį ir skystą azotą. Tais atvejais, kai negalima transportuoti aukšto slėgio dujų, skystas deguonis ir skystas azotas gali efektyviai sumažinti tūrį ir transportavimo išlaidas.

Išvada

Giluminio kriogeninio oro atskyrimo technologija, pasižyminti efektyviomis ir tiksliomis dujų atskyrimo galimybėmis, yra plačiai taikoma įvairiose pramonės srityse. Tobulėjant technologijoms, giluminio kriogeninio oro atskyrimo procesas taps išmanesnis ir energiją taupantis, tuo pačiu padidinant dujų atskyrimo grynumą ir gamybos efektyvumą. Ateityje giluminio kriogeninio oro atskyrimo technologijos inovacijos aplinkos apsaugos ir išteklių atgavimo požiūriu taip pat taps pagrindine pramonės plėtros kryptimi.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com