HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.

Den dybe kryogene luftseparationsteknologi er en metode, der adskiller hovedkomponenterne (nitrogen, ilt og argon) i luften ved lave temperaturer. Den anvendes i vid udstrækning i industrier som stål, kemi, farmaceutisk industri og elektronik. Med den stigende efterspørgsel efter gasser bliver anvendelsen af ​​dyb kryogen luftseparationsteknologi også mere og mere udbredt. Denne artikel vil grundigt diskutere produktionsprocessen for dyb kryogen luftseparation, herunder dens arbejdsprincip, hovedudstyr, driftstrin og dens anvendelse i forskellige industrier.

Oversigt over kryogen luftseparationsteknologi

Det grundlæggende princip for kryogen luftseparation er at køle luften ned til ekstremt lave temperaturer (generelt under -150 °C), så komponenterne i luften kan separeres i henhold til deres forskellige kogepunkter. Normalt bruger den kryogene luftseparationsenhed luft som råmateriale og gennemgår processer som kompression, afkøling og ekspansion, hvorved nitrogen, ilt og argon til sidst separeres fra luften. Denne teknologi kan producere gasser med høj renhed og, ved præcist at regulere procesparametre, opfylde de strenge krav til gaskvalitet inden for forskellige industriområder.

Den kryogene luftseparationsenhed er opdelt i tre hoveddele: luftkompressor, luftforkøler og køleboks. Luftkompressoren bruges til at komprimere luften til et højt tryk (normalt 5-6 MPa), forkøleren reducerer lufttemperaturen gennem afkøling, og køleboksen er kernedelen af ​​hele den kryogene luftseparationsproces, inklusive fraktioneringstårnet, som bruges til at opnå gasseparation.

Luftkompression og køling

Luftkompression er det første trin i kryogen luftseparation, der primært har til formål at komprimere luften ved atmosfærisk tryk til et højere tryk (normalt 5-6 MPa). Efter at luften kommer ind i systemet gennem kompressoren, vil dens temperatur stige betydeligt på grund af kompressionsprocessen. Derfor skal der udføres en række køletrin for at reducere temperaturen på trykluften. Almindelige kølemetoder omfatter vandkøling og luftkøling, og en god køleeffekt kan sikre, at trykluften ikke forårsager unødvendig belastning af udstyret under den efterfølgende behandling.

Efter at luften er forkølet, går den ind i den næste fase af forkøling. Forkølingstrinnet bruger normalt nitrogen eller flydende nitrogen som kølemedium, og gennem varmevekslingsudstyr reduceres temperaturen på trykluften yderligere, hvilket forbereder den efterfølgende kryogene proces. Gennem forkøling kan lufttemperaturen reduceres til tæt på fortætningstemperaturen, hvilket skaber de nødvendige betingelser for adskillelse af komponenterne i luften.

Lavtemperaturekspansion og gasseparation

Efter at luften er komprimeret og forkølet, er det næste vigtige trin lavtemperaturekspansion og gasseparation. Lavtemperaturekspansion opnås ved hurtigt at ekspandere trykluften gennem en ekspansionsventil til normalt tryk. Under ekspansionsprocessen vil luftens temperatur falde betydeligt og nå fortætningstemperaturen. Kvælstof og ilt i luften vil begynde at fortætte ved forskellige temperaturer på grund af forskelle i deres kogepunkter.

I det kryogene luftseparationsudstyr kommer den flydende luft ind i den kolde kasse, hvor fraktioneringstårnet er nøgledelen for gasseparation. Kerneprincippet i fraktioneringstårnet er at udnytte kogepunktsforskellene for forskellige komponenter i luften, gennem gassens stigning og fald i den kolde kasse, for at opnå gasseparation. Kogepunktet for nitrogen er -195,8 °C, for ilt er -183 °C, og for argon er -185,7 °C. Ved at justere temperaturen og trykket i tårnet kan effektiv gasseparation opnås.

Gasseparationsprocessen i fraktioneringstårnet er meget præcis. Normalt anvendes et to-trins fraktioneringstårnsystem til at udvinde nitrogen, ilt og argon. Først separeres nitrogen i den øvre del af fraktioneringstårnet, mens flydende ilt og argon koncentreres i den nedre del. For at forbedre separationseffektiviteten kan der tilføjes en køler og en genfordamper i tårnet, som yderligere præcist kan styre gasseparationsprocessen.

Det udvundne nitrogen er normalt af høj renhed (over 99,99%), og anvendes i vid udstrækning inden for metallurgi, kemisk industri og elektronik. Ilt anvendes i medicinalindustrien, stålindustrien og andre industrier med højt energiforbrug, der kræver ilt. Argon, som en sjælden gas, udvindes normalt gennem gasseparationsprocessen med høj renhed og anvendes i vid udstrækning inden for svejsning, smeltning og laserskæring, blandt andre højteknologiske områder. Det automatiserede styresystem kan justere forskellige procesparametre i henhold til de faktiske behov, optimere produktionseffektiviteten og reducere energiforbruget.

Derudover omfatter optimeringen af ​​det dybe kryogene luftseparationssystem også energibesparende og emissionskontrolteknologier. For eksempel kan energispild reduceres ved at genvinde lavtemperaturenergien i systemet, og den samlede energiudnyttelseseffektivitet kan forbedres. Med de stadig strengere miljøbestemmelser lægger moderne dyb kryogen luftseparationsudstyr desuden mere vægt på at reducere skadelige gasemissioner og forbedre produktionsprocessens miljøvenlighed.

Anvendelser af dyb kryogen luftseparation

Dyb kryogen luftseparationsteknologi har ikke kun vigtige anvendelser i produktionen af ​​industrigasser, men spiller også en betydelig rolle inden for flere områder. I stål-, gødnings- og petrokemiske industrier anvendes dyb kryogen luftseparationsteknologi til at levere højrente gasser såsom ilt og nitrogen, hvilket sikrer effektive produktionsprocesser. I elektronikindustrien anvendes det nitrogen, der leveres af dyb kryogen luftseparation, til atmosfærekontrol i halvlederfremstilling. I medicinalindustrien er højrent ilt afgørende for patienters respirationsstøtte.

Derudover spiller dyb kryogen luftseparationsteknologi også en vigtig rolle i opbevaring og transport af flydende ilt og flydende nitrogen. I situationer, hvor højtryksgasser ikke kan transporteres, kan flydende ilt og flydende nitrogen effektivt reducere volumen og sænke transportomkostningerne.

Konklusion

Den dybe kryogene luftseparationsteknologi, med dens effektive og præcise gasseparationskapaciteter, anvendes i vid udstrækning inden for forskellige industrielle områder. Med teknologiens fremskridt vil den dybe kryogene luftseparationsproces blive mere intelligent og energieffektiv, samtidig med at renheden af ​​gasseparationen og produktionseffektiviteten forbedres. I fremtiden vil innovationen af ​​dyb kryogen luftseparationsteknologi med hensyn til miljøbeskyttelse og ressourceudnyttelse også blive en central retning for industriens udvikling.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com