HANGZHOU NUZHUO TEHNOLOGY GROUP CO., LTD.

Tehnologija kriogene separacije zraka jedna je od važnih metoda za proizvodnju visokočistog dušika i kisika u modernoj industriji. Ova tehnologija se široko koristi u raznim industrijama kao što su metalurgija, hemijski inženjering i medicina. Ovaj članak će detaljno istražiti kako kriogena separacija zraka proizvodi visokočistoću dušika i kisika, kao i ključne korake i opremu uključenu u proces.

1. Osnovni princip kriogenog odvajanja zraka

Kriogena separacija zraka je proces koji odvaja glavne komponente zraka 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 tačke ključanja svakog plina koriste za destilaciju kako bi se dušik i kisik odvojili. Tačka ključanja dušika je -195,8 ℃, a kisika -183 ℃, tako da se mogu odvojeno pročistiti postupnom destilacijom.

2. Faza predtretmana: Pročišćavanje zraka

U procesu kriogene separacije zraka, predobrada zraka je ključni prvi korak. Zrak sadrži nečistoće poput prašine, ugljičnog 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 su važna oprema koja se koristi za uklanjanje nečistoća iz zraka, osiguravajući stabilnost i efikasnost naknadnog procesa kriogene separacije.

3. Kompresija i hlađenje zraka

Pročišćeni zrak treba komprimirati, obično putem više kompresora kako bi se pritisak zraka povećao na 5-6 megapaskala. Komprimirani zrak se zatim hladi putem izmjenjivača topline s vraćenim plinom na niskoj temperaturi, postepeno smanjujući temperaturu kako bi se približio tački ukapljivanja. U ovom procesu, izmjenjivači topline igraju ključnu ulogu, jer mogu efikasno smanjiti potrošnju energije i poboljšati efikasnost 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 dalje hladi do ukapljenog stanja. Ukapljeni zrak se šalje u destilacijski toranj radi odvajanja. Destilacijski toranj je podijeljen na dva dijela: toranj visokog pritiska i toranj niskog pritiska. U tornju visokog pritiska, zrak se odvaja na sirovi kisik i sirovi dušik, a zatim se sirovi kisik i sirovi dušik dalje destiliraju u tornju niskog pritiska kako bi se dobili kisik i dušik visoke čistoće. Odvajanje dušika i kisika uglavnom koristi njihova različita fizička svojstva tačaka ključanja, tako da se efikasno odvajanje može postići u destilacijskom tornju.

5. Proces pročišćavanja

Kiseonik i azot odvojeni u destilacionom tornju i dalje sadrže malu količinu nečistoća, pa ih je potrebno dodatno pročistiti kako bi se zadovoljili industrijski i medicinski standardi. Čistoća azota može se poboljšati katalizatorima za deoksigenaciju vodonika, dok se čistoća kiseonika može postići procesima ponovne destilacije. Za poboljšanje čistoće proizvedenog gasa obično se koristi oprema kao što su pročišćivači azota i pročišćivači kiseonika, čime se na kraju dobijaju visokočisti produkti kiseonika i azota.

6. Primjena dušika i kisika

Visokočisti dušik i kisik proizvedeni tehnologijom kriogene separacije zraka široko se koriste u brojnim industrijama. Visokočisti dušik se koristi u hemijskoj 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 efikasnosti sagorijevanja i smanjenje emisija ugljika. U ovim primjenama, čistoća plina je ključna za određivanje njegove primjenjivosti, a tehnologija kriogene separacije zraka stekla je široko priznanje zbog svog efikasnog odvajanja i visoke čistoće.

7. Prednosti i izazovi kriogene tehnologije separacije zraka

Tehnologija kriogene separacije zraka je favorizirana u industrijskom sektoru zbog svoje visoke čistoće i visoke efikasnosti. Međutim, ova tehnologija se suočava i s nekim izazovima, kao što su visoka potrošnja energije i visoki troškovi održavanja opreme. Kako bi se smanjila potrošnja energije, moderna oprema za kriogenu separaciju zraka obično dolazi s naprednim sistemima za uštedu energije, kao što su uređaji za povrat topline i višestepeni sistemi za kompresijsko hlađenje. Nadalje, primjena tehnologije automatizacije upravljanja značajno je poboljšala operativnu efikasnost i sigurnost jedinica za duboku kriogenu separaciju zraka. Kroz tehnološku optimizaciju i poboljšanja opreme, energetska efikasnost i stabilnost sistema za duboku kriogenu separaciju zraka kontinuirano se poboljšavaju, što dodatno promovira njihovu primjenu u raznim industrijama.

Dubinsko kriogeno odvajanje zraka trenutno je jedna od najefikasnijih metoda za proizvodnju visokočistog dušika i kisika. Ono efikasno 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 efikasan učinak odvajanja i visokočistoća proizvoda čine ovu tehnologiju nezamjenjivom u mnogim industrijama.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com