HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.

Tehnologija kriogenog odvajanja zraka jedna je od važnih metoda za proizvodnju dušika i kisika visoke čistoće u modernoj industriji. Ova se tehnologija široko koristi u raznim industrijama poput metalurgije, kemijskog inženjerstva i medicine. Ovaj će članak detaljno istražiti kako kriogeno odvajanje zraka proizvodi dušik i kisik visoke čistoće, kao i ključne korake i opremu uključenu u proces.

1. Osnovni princip kriogenog odvajanja zraka

Kriogeno odvajanje zraka je proces kojim se glavne komponente zraka odvajaju snižavanjem temperature. Zrak se uglavnom sastoji od dušika, kisika i male količine argona. Komprimiranjem i hlađenjem zraka na izuzetno nisku temperaturu, zrak se ukapljuje, a zatim se različite točke vrelišta svakog plina koriste za destilaciju kako bi se odvojili dušik i kisik. Vrelište dušika je -195,8 ℃, a kisika -183 ℃, tako da se mogu odvojeno pročistiti postupnom destilacijom.

2. Faza predobrade: Pročišćavanje zraka

U procesu kriogenog odvajanja zraka, predobrada zraka je ključni prvi korak. Zrak sadrži nečistoće poput prašine, ugljikovog dioksida i vlage, koje će se smrznuti u okruženju niske temperature, uzrokujući začepljenje opreme. Stoga se zrak prvo podvrgava koracima filtracije, kompresije i sušenja kako bi se uklonile nečistoće i vlaga. Tipično, sušilice i molekularno sitasti adsorberi važna su oprema koja se koristi za uklanjanje nečistoća iz zraka, osiguravajući stabilnost i učinkovitost naknadnog procesa kriogenog odvajanja.

3. Kompresija i hlađenje zraka

Pročišćeni zrak treba komprimirati, obično putem više kompresora kako bi se tlak zraka povećao na 5-6 megapaskala. Komprimirani zrak se zatim hladi putem izmjenjivača topline s vraćenim plinom na niskoj temperaturi, postupno smanjujući temperaturu kako bi se približio točki ukapljivanja. U tom procesu izmjenjivači topline igraju ključnu ulogu jer mogu učinkovito smanjiti potrošnju energije i poboljšati učinkovitost hlađenja, osiguravajući da se zrak može ukapljiti pod uvjetima niske temperature, pružajući uvjete za naknadno odvajanje destilacijom.

4. Ukapljivanje i destilacija zraka

U kriogenom separacijskom tornju, komprimirani i ohlađeni zrak se dodatno hladi u ukapljeno stanje. Ukapljeni zrak se šalje u destilacijski toranj na odvajanje. Destilacijski toranj je podijeljen na dva dijela: visokotlačni toranj i niskotlačni toranj. U visokotlačnom tornju zrak se odvaja na sirovi kisik i sirovi dušik, a zatim se sirovi kisik i sirovi dušik dalje destiliraju u niskotlačnom tornju kako bi se dobili kisik i dušik visoke čistoće. Odvajanje dušika i kisika uglavnom koristi njihova različita fizikalna svojstva vrelišta, tako da se učinkovito odvajanje može postići u destilacijskom tornju.

5. Postupak pročišćavanja

Kisik i dušik odvojeni u destilacijskom tornju još uvijek sadrže malu količinu nečistoća, pa ih je potrebno dodatno pročistiti kako bi zadovoljili industrijske i medicinske standarde. Čistoća dušika može se poboljšati katalizatorima za deoksigenaciju vodika, dok se čistoća kisika može postići postupcima ponovne destilacije. Za poboljšanje čistoće proizvedenog plina obično se koristi oprema poput pročišćivača dušika i pročišćivača kisika, čime se u konačnici dobivaju visokočisti produkti kisika i dušika.

6. Primjena dušika i kisika

Visokočisti dušik i kisik proizvedeni tehnologijom kriogenog odvajanja zraka široko se koriste u brojnim industrijama. Visokočisti dušik koristi se u kemijskoj industriji kao zaštitni plin i plin nosač, u prehrambenoj industriji za konzerviranje i pakiranje, a kisik se široko koristi u medicinskoj i zavarivačkoj industriji. U metalurškoj industriji kisik se također koristi za poboljšanje učinkovitosti izgaranja i smanjenje emisija ugljika. U tim primjenama, čistoća plina ključna je za određivanje njegove primjenjivosti, a tehnologija kriogenog odvajanja zraka stekla je široko priznanje zbog svog učinkovitog odvajanja i visoke čistoće.

7. Prednosti i izazovi kriogene tehnologije odvajanja zraka

Tehnologija kriogene separacije zraka preferira se u industrijskom sektoru zbog svoje visoke čistoće i visoke učinkovitosti. Međutim, ova tehnologija se suočava i s nekim izazovima, poput visoke potrošnje energije i visokih troškova održavanja opreme. Kako bi se smanjila potrošnja energije, moderna oprema za kriogenu separaciju zraka obično dolazi s naprednim sustavima za uštedu energije, kao što su uređaji za povrat topline i višestupanjski sustavi kompresijskog hlađenja. Nadalje, primjena tehnologije automatizacije upravljanja značajno je poboljšala operativnu učinkovitost i sigurnost jedinica za duboku kriogenu separaciju zraka. Tehnološkom optimizacijom i poboljšanjima opreme, energetska učinkovitost i stabilnost sustava za duboku kriogenu separaciju zraka kontinuirano se poboljšavaju, što dodatno potiče njihovu primjenu u raznim industrijama.

Dubinsko kriogeno odvajanje zraka trenutno je jedna od najučinkovitijih metoda za proizvodnju dušika i kisika visoke čistoće. Učinkovito odvaja i pročišćava kisik i dušik iz zraka kroz više koraka kao što su prethodna obrada zraka, kompresija, hlađenje, ukapljivanje i destilacija. Iako proces dubokog kriogenog odvajanja zraka ima visoku potrošnju energije i složenu opremu, njegov učinkovit učinak odvajanja i visoka čistoća proizvoda čine ovu tehnologiju nezamjenjivom u mnogim industrijama.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com