ХАНДЖОУ НУЖУО ТЕХНОЛОГИЧНА ГРУПА КО., ООД

Технологията за криогенно разделяне на въздуха е един от важните методи за производство на високочист азот и кислород в съвременната промишленост. Тази технология се използва широко в различни индустрии като металургията, химическото инженерство и медицината. Тази статия ще разгледа подробно как криогенното разделяне на въздуха произвежда високочист азот и кислород, както и ключовите стъпки и оборудване, включени в процеса.

1. Основен принцип на криогенното разделяне на въздуха

Криогенното разделяне на въздуха е процес, който разделя основните компоненти на въздуха чрез понижаване на температурата. Въздухът се състои главно от азот, кислород и малко количество аргон. Чрез компресиране и охлаждане на въздуха до изключително ниска температура, той се втечнява и след това различните точки на кипене на всеки газ се използват за дестилация за разделяне на азота и кислорода. Точката на кипене на азота е -195,8℃, а на кислорода е -183℃, така че те могат да бъдат пречистени отделно чрез поетапна дестилация.

2. Етап на предварителна обработка: Пречистване на въздуха

В процеса на криогенно разделяне на въздуха, предварителната обработка на въздуха е ключова първа стъпка. Въздухът съдържа примеси като прах, въглероден диоксид и влага, които ще замръзнат в нискотемпературна среда, причинявайки запушване на оборудването. Следователно, въздухът първо се подлага на стъпки на филтриране, компресиране и сушене, за да се отстранят примесите и влагата. Обикновено сушилните и молекулярно-ситовите адсорбери са важно оборудване, използвано за отстраняване на примеси от въздуха, осигурявайки стабилността и ефективността на последващия процес на криогенно разделяне.

3. Компресиране и охлаждане на въздуха

Пречистеният въздух трябва да се компресира, обикновено чрез множество компресори, за да се увеличи налягането на въздуха до 5-6 мегапаскала. След това сгъстеният въздух се охлажда чрез топлообменници с върнатия газ при ниска температура, като постепенно се намалява температурата, за да се достигне точката на втечняване. В този процес топлообменниците играят ключова роля, тъй като могат ефективно да намалят консумацията на енергия и да подобрят ефективността на охлаждане, като гарантират, че въздухът може да се втечни при условия на ниска температура, осигурявайки условия за последващо дестилационно разделяне.

4. Втечняване и дестилация на въздух

В криогенната разделителна кула сгъстеният и охладен въздух се охлажда допълнително до втечнено състояние. Втечненият въздух се изпраща към дестилационната кула за разделяне. Дестилационната кула е разделена на две части: кула за високо налягане и кула за ниско налягане. В кулата за високо налягане въздухът се разделя на суров кислород и суров азот, след което суровият кислород и суровият азот се дестилират допълнително в кулата за ниско налягане, за да се получат високочисти кислород и азот. Разделянето на азот и кислород използва главно различните им физични свойства на точки на кипене, така че в дестилационната кула може да се постигне ефективно разделяне.

5. Процес на пречистване

Кислородът и азотът, отделени в дестилационната кула, все още съдържат малко количество примеси, така че е необходимо да бъдат допълнително пречистени, за да отговарят на индустриалните и медицинските стандарти. Чистотата на азота може да се подобри чрез катализатори за деоксигениране на водород, докато чистотата на кислорода може да се постигне чрез процеси на повторна дестилация. За подобряване на чистотата на получения газ обикновено се използва оборудване като азотни пречистватели и кислородни пречистватели, като в крайна сметка се получават високочисти кислородни и азотни продукти.

6. Приложения на азот и кислород

Високочистият азот и кислород, получени чрез криогенна технология за разделяне на въздуха, се използват широко в множество индустрии. Високочистият азот се използва в химическата промишленост като защитен газ и газ-носител, в хранително-вкусовата промишленост за консервиране и опаковане, а кислородът се използва широко в медицинската и заваръчната промишленост. В металургичната промишленост кислородът се използва и за подобряване на ефективността на горенето и намаляване на въглеродните емисии. В тези приложения чистотата на газа е ключът към определянето на неговата приложимост, а криогенната технология за разделяне на въздуха е получила широко признание за ефективното си разделяне и висока чистота на продукцията.

7. Предимства и предизвикателства на криогенната технология за разделяне на въздуха

Технологията за криогенно разделяне на въздуха е предпочитана в индустриалния сектор поради високата си чистота и висока ефективност. Тази технология обаче е изправена и пред някои предизвикателства, като например висока консумация на енергия и високи разходи за поддръжка на оборудването. За да се намали консумацията на енергия, съвременното оборудване за криогенно разделяне на въздуха обикновено се предлага с усъвършенствани енергоспестяващи системи, като устройства за рекуперация на топлина и многостепенни системи за компресионно охлаждане. Освен това, прилагането на технология за автоматизирано управление значително подобри оперативната ефективност и безопасността на дълбоко криогенните системи за разделяне на въздуха. Чрез технологична оптимизация и подобрения на оборудването, енергийната ефективност и стабилност на дълбоко криогенните системи за разделяне на въздуха непрекъснато се подобряват, което допълнително насърчава приложението им в различни индустрии.

Дълбокото криогенно разделяне на въздуха в момента е един от най-ефективните методи за производство на високочист азот и кислород. То ефективно отделя и пречиства кислорода и азота от въздуха чрез множество стъпки, като например предварителна обработка на въздуха, компресия, охлаждане, втечняване и дестилация. Въпреки че процесът на дълбоко криогенно разделяне на въздуха е с висока консумация на енергия и сложно оборудване, ефективният му ефект на разделяне и високочистият добив на продукт правят тази технология незаменима в множество индустрии.

Анна Тел./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com