S kontinuiranim porastom industrijske potražnje, tehnologija duboke kriogene separacije zraka postala je jedna od osnovnih tehnologija u oblasti proizvodnje industrijskih gasova. Jedinica za duboku kriogenu separaciju zraka obrađuje zrak kroz duboku kriogenu obradu, odvajajući različite komponente u zraku, uglavnom uključujući tekući kisik (LOX), tekući dušik (LIN) i tekući argon (LAR). Među ovim gasovima, tekući kisik i tekući dušik su najtraženiji i široko se koriste u industrijama kao što su metalurgija, hemijski inženjering, elektronika, medicina i prehrambena industrija. Ovaj članak će provesti komparativnu analizu proizvodnje tekućeg kisika i tekućeg dušika u procesu duboke kriogene separacije zraka i istražiti utjecaj različitih faktora na proizvodnju.
I. Pregled tehnologije kriogene separacije zraka
Tehnologija kriogene separacije zraka je metoda koja hladi zrak na izuzetno niske temperature (ispod približno -150°C) kako bi ga ukapljila. Kroz ovaj proces, različite plinske komponente u zraku (kao što su kisik, dušik, argon itd.) se odvajaju zbog svojih različitih tačaka ključanja na različitim temperaturama, čime se postiže odvajanje. Princip rada kriogene jedinice za separaciju zraka je hlađenje zraka i korištenje frakcionirajućeg tornja za odvajanje plinova. Temperature ukapljivanja kisika i dušika su -183°C odnosno -196°C. Proizvodnja tekućeg kisika i tekućeg dušika obično ovisi o protoku zraka, efikasnosti hlađenja i radnim uvjetima frakcionirajućeg tornja.
II. Razlike u proizvodnji tečnog kiseonika i tečnog azota
Razlike u proizvodnji tečnog kiseonika i tečnog azota uglavnom su određene nekoliko faktora: sastavom vazduha, radnim parametrima, strukturom frakcionacionog tornja i obimom proizvodnje. U kriogenim jedinicama za separaciju vazduha, proizvodnja kiseonika i azota se obično generiše u određenom omjeru. Generalno, proizvodnja tečnog kiseonika je relativno niža od proizvodnje tečnog azota, ali potražnja za tečnim kiseonikom takođe kontinuirano raste, posebno u medicinskoj, čeličanskoj i hemijskoj industriji.
Potražnja za tečnim kiseonikom uglavnom je pod uticajem koncentracije kiseonika i potražnje za kiseonikom u određenim industrijskim primjenama. U nekim industrijskim primjenama, povećanje koncentracije kiseonika direktno dovodi do povećanja potražnje za tečnim kiseonikom. Na primjer, tehnologije obogaćivanja kiseonikom u čeličnoj industriji, procesi sagorijevanja sa visokim sadržajem kiseonika u proizvodnji stakla itd., svi zahtijevaju relativno dovoljnu opskrbu tečnim kiseonikom. Primjena tečnog azota je rasprostranjenija i obuhvata medicinsku, elektronsku, vazduhoplovnu i druge industrije. U ovim industrijama, tečni azot se široko koristi za hlađenje, skladištenje i ukapljivanje tečnih azotnih gasova.
III. Faktori koji utiču na proizvodnju tečnog kiseonika i tečnog azota
Proizvodnja tečnog kiseonika i tečnog azota nije pod utjecajem samo tržišne potražnje, već je ograničena i operativnom efikasnošću kriogene jedinice za separaciju vazduha, protokom vazduha i tehnologijom hlađenja, između ostalih faktora. Prvo, protok vazduha je jedan od najkritičnijih faktora koji utiču na proizvodnju tečnog kiseonika i tečnog azota. Što je veći protok vazduha, veća je ukupna količina proizvedenog tečnog kiseonika i tečnog azota. Drugo, efikasnost frakcionacionog tornja je takođe veoma važna za proizvodnju. Faktori kao što su visina frakcionacionog tornja, radna temperatura i odnos refluksa gasa utiču na efikasnost separacije kiseonika i azota, a time i na konačnu proizvodnju.
Dizajn i efikasnost rada rashladne opreme direktno utiču na operativne troškove i proizvodni kapacitet kriogene jedinice za separaciju zraka. Ako je efikasnost rashladnog sistema niska, efikasnost ukapljivanja zraka će biti znatno smanjena, što će uticati na proizvodnju tečnog kiseonika i tečnog azota. Stoga su napredne tehnologije i oprema za hlađenje od velikog značaja za poboljšanje proizvodnog kapaciteta.
IV. Mjere optimizacije za proizvodnju tečnog kiseonika i tečnog azota
Kako bi povećala proizvodnju tečnog kiseonika i tečnog azota, mnoga preduzeća optimizuju radne parametre kriogene jedinice za separaciju vazduha kako bi postigla efikasniju proizvodnju. S jedne strane, povećanje protoka vazduha može povećati ukupni obim proizvodnje gasa; s druge strane, poboljšanje operativne efikasnosti frakcionacionog tornja, optimizacija distribucije temperature i pritiska unutar tornja, također može efikasno poboljšati efikasnost separacije tečnog kiseonika i tečnog azota. Pored toga, posljednjih godina, oprema za proizvodnju tečnog kiseonika i tečnog azota usvojila je naprednije tehnologije hlađenja, kao što je korištenje višestepenih sistema hlađenja, što može dodatno poboljšati efikasnost ukapljivanja i time povećati proizvodnju tečnog kiseonika i tečnog azota.
V. Tržišna potražnja za tečnim kiseonikom i tečnim azotom dobijenim kriogenom separacijom vazduha
Razlike u tržišnoj potražnji za tečnim kiseonikom i tečnim azotom jedan su od važnih faktora za poređenje proizvodnje. Potražnja za tečnim kiseonikom obično je značajno pod uticajem specifičnih industrija, posebno u industriji topljenja čelika, hitne medicinske pomoći i proizvodnje elektronike, gdje je potražnja za tečnim kiseonikom stabilna i raste iz godine u godinu. Na primjer, s kontinuiranim razvojem medicinske industrije, primjena tečnog kiseonika u hitnim slučajevima, terapiji i hirurškim zahvatima postaje sve raširenija, što pokreće rast potražnje za tečnim kiseonikom na tržištu. Istovremeno, široko rasprostranjena primjena tečnog azota u smrznutoj hrani, transportu tečnog gasa itd. također je dovela do kontinuiranog rasta potražnje za tečnim azotom.
Kapacitet snabdijevanja tečnim kiseonikom i tečnim azotom usko je povezan sa veličinom opreme i operativnom efikasnošću proizvodnih preduzeća. Velike jedinice za duboku kriogenu separaciju vazduha obično nude veći proizvodni kapacitet, ali također zahtijevaju veću potrošnju energije i rigoroznije održavanje opreme. S druge strane, oprema malog obima ima prednosti u fleksibilnosti i kontroli troškova, te može obezbijediti pravovremenu opskrbu za neke manje industrijske primjene.
Iz gore navedene komparativne analize može se vidjeti da na proizvodnju tečnog kiseonika i tečnog azota u procesu duboke kriogene separacije vazduha utiču različiti faktori, uključujući protok vazduha, operativnu efikasnost frakcionacionog tornja i tehnički nivo sistema za hlađenje. Iako proizvodnja tečnog kiseonika i tečnog azota obično pokazuje određeni proporcionalni odnos, potražnja na tržištu, efikasnost proizvodnje i kontinuirano poboljšanje tehnologije opreme i dalje pružaju širok prostor za optimizaciju proizvodnje ova dva gasa.
Razvojem industrije i tehnološkim napretkom, očekuje se da će tehnologija duboke kriogene separacije zraka u budućnosti postići veći proizvodni kapacitet i nižu potrošnju energije. Kao dva važna industrijska plina, tržišni izgledi tekućeg kisika i tekućeg dušika ostaju široki. Kontinuiranim tehnološkim unapređenjem i povećanom efikasnošću proizvodnje, proizvodni kapacitet tekućeg kisika i tekućeg dušika bit će više u skladu s potražnjom na tržištu, osiguravajući stabilnije i efikasnije snabdijevanje plinom za sve industrije.
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Vrijeme objave: 21. jul 2025.