Toranj za odvajanje zraka važan je dio opreme koji se koristi za odvajanje glavnih plinskih komponenti u zraku na dušik, kisik i druge plemenite plinove. Njegov procesni tijek uglavnom uključuje korake kao što su kompresija zraka, predhlađenje, pročišćavanje, hlađenje i destilacija. Precizna kontrola svakog koraka ključna je za osiguranje čistoće i stabilnosti konačnih plinskih proizvoda. Ovaj članak pružit će detaljan uvod u procesni tijek tornja za odvajanje zraka.
1. Kompresija zraka i predhlađenje
Prvi korak u procesu tornja za odvajanje zraka je komprimiranje atmosferskog zraka. Pomoću više stupnjeva zračnih kompresora zrak se komprimira na tlak od 5-7 bara. Tijekom procesa kompresije, temperatura komprimiranog zraka također raste, pa se za snižavanje temperature zraka koriste međuhladnjaci i posthladnjaci. Kako bi se spriječilo oštećenje kompresora nečistoćama u zraku, čestice u zraku uklanjaju se kroz filtere. Komprimirani zrak se zatim šalje u sustav predhlađenja radi daljnjeg hlađenja, obično korištenjem rashladne vode ili rashladnih sredstava poput freona, kako bi se zrak ohladio na približno 5°C.
2. Pročišćavanje zraka i dehidracija
Nakon prethodnog hlađenja, zrak sadrži malu količinu vlage i ugljikovog dioksida. Ove nečistoće mogu stvarati led na niskim temperaturama i blokirati opremu. Stoga je zrak potrebno pročistiti i dehidrirati. Ovaj proces obično koristi tornjeve za adsorpciju molekularnih sita, kroz periodične procese adsorpcije i regeneracije za uklanjanje vodene pare, ugljikovog dioksida i ugljikovodika itd., kako bi se osigurao nesmetan rad sljedećih procesa na niskim temperaturama. Pročišćeni zrak je čist i suh, pogodan za naknadne procese hlađenja i odvajanja.
3. Glavni izmjenjivač topline koji hladi zrak
Pročišćeni zrak se hladi u glavnom izmjenjivaču topline dubokim hlađenjem. Glavni izmjenjivač topline jedna je od najvažnijih oprema u procesu tornja za odvajanje zraka. Zrak u glavnom izmjenjivaču topline prolazi kroz izmjenu topline s odvojenim hladnim dušikom i kisikom, snižavajući njegovu temperaturu blizu temperature ukapljivanja. Učinkovitost izmjene topline tijekom ovog procesa izravno utječe na potrošnju energije i čistoću konačnog proizvoda tornja za odvajanje zraka. Obično se za poboljšanje učinkovitosti izmjene topline koriste učinkoviti aluminijski pločasti izmjenjivači topline.
4. Proces odvajanja u destilacijskom tornju
Ohlađeni zrak se šalje u destilacijski toranj radi odvajanja korištenjem razlike u vrelištima različitih komponenti u zraku. Zrak se postupno ukapljuje na niskim temperaturama, stvarajući tekući zrak. Ovaj tekući zrak ulazi u destilacijski toranj radi višestrukih interakcija između plinovite i tekuće faze. U destilacijskom tornju odvajaju se kisik, dušik i plemeniti plinovi poput argona. Koncentracija kisika postupno se povećava na dnu tornja, dok se dušik odvaja na vrhu. Destilacijom se mogu dobiti čisti kisik i dušik veće čistoće.
5. Ekstrakcija kisika i dušika
Ekstrakcija kisika i dušika je posljednji korak u tornju za odvajanje zraka. Tekući kisik i dušik odvajaju se iz destilacijskog tornja i zagrijavaju se natrag na sobnu temperaturu putem izmjenjivača topline kako bi se postiglo željeno plinovito stanje. Ti plinoviti produkti dalje se šalju u spremnike za skladištenje ili se izravno isporučuju korisnicima. Kako bi se poboljšala učinkovitost procesa i čistoća proizvoda, ponekad se projektira struktura s dvostrukim tornjem za daljnje odvajanje argona od kisika i dušika za industrijsku upotrebu.
6. Kontrola i optimizacija
Cijeli proces tornja za odvajanje zraka uključuje složeni sustav upravljanja koji zahtijeva praćenje i podešavanje procesa kompresije, hlađenja, izmjene topline i odvajanja u stvarnom vremenu kako bi se osigurala kvaliteta konačnih proizvoda. Moderni tornjevi za odvajanje zraka obično su opremljeni automatiziranim sustavima upravljanja koji koriste senzore i softver za upravljanje za preciznu regulaciju parametara poput temperature, tlaka i protoka radi optimizacije potrošnje energije u proizvodnom procesu i čistoće plinovitog proizvoda.
Tijek procesa tornja za odvajanje zraka uključuje više koraka kao što su kompresija zraka, prethodno hlađenje, pročišćavanje, duboko hlađenje i destilacija. Kroz ove procese, kisik, dušik i plemeniti plinovi u zraku mogu se učinkovito odvojiti. Razvoj moderne tehnologije tornjeva za odvajanje zraka učinio je proces odvajanja učinkovitijim i s niskom potrošnjom energije, što je od velikog značaja za primjenu industrijskih plinova.
Za sve potrebe za kisikom/dušikom, molimo kontaktirajte nas:
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Vrijeme objave: 07.07.2025.