Toranj za separaciju zraka je važan dio opreme koji se koristi za odvajanje glavnih plinskih komponenti u zraku na dušik, kisik i druge rijetke plinove. Njegov procesni tok uglavnom uključuje korake kao što su kompresija zraka, prethodno hlađenje, pročišćavanje, hlađenje i destilacija. Precizna kontrola svakog koraka ključna je za osiguranje čistoće i stabilnosti konačnih plinskih proizvoda. Ovaj članak će pružiti detaljan uvod u procesni tok tornja za separaciju zraka.
1. Kompresija zraka i prethodno hlađenje
Prvi korak u procesu izgradnje tornja za separaciju zraka je kompresija atmosferskog zraka. Kroz više faza kompresora zraka, zrak se komprimira na pritisak od 5-7 bara. Tokom 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 iz zraka se uklanjaju kroz filtere. Komprimirani zrak se zatim šalje u sistem za prethodno hlađenje 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 ugljičnog dioksida. Ove nečistoće mogu formirati 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, ugljičnog dioksida i ugljikovodika itd., kako bi se osigurao nesmetan rad narednih 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 je jedna od najvažnijih oprema u procesu tornja za separaciju zraka. Zrak u glavnom izmjenjivaču topline podvrgava se izmjeni topline sa odvojenim hladnim dušikom i kisikom, snižavajući njegovu temperaturu blizu temperature ukapljivanja. Efikasnost izmjene topline tokom ovog procesa direktno utiče na potrošnju energije i čistoću konačnog proizvoda tornja za separaciju zraka. Obično se za poboljšanje efikasnosti izmjene topline koriste efikasni izmjenjivači topline s aluminijskim pločama i rebrima.
4. Proces separacije u destilacionom tornju
Ohlađeni zrak se šalje u destilacijski toranj radi odvajanja korištenjem razlike u tačkama ključanja različitih komponenti u zraku. Zrak se postepeno ukapljuje na niskim temperaturama, formirajući tekući zrak. Ovaj tekući zrak ulazi u destilacijski toranj radi višestrukih interakcija između plinovite i tekuće faze. U destilacijskom tornju se odvajaju kisik, dušik i rijetki plinovi poput argona. Koncentracija kisika postepeno se povećava na dnu tornja, dok se dušik odvaja na vrhu. Destilacijom se mogu dobiti čisti kisik i dušik veće čistoće.
5. Ekstrakcija proizvoda kisika i dušika
Ekstrakcija kisika i dušika je posljednji korak u tornju za separaciju zraka. Tečni kisik i dušik se odvajaju iz destilacijskog tornja i zagrijavaju nazad na sobnu temperaturu putem izmjenjivača topline kako bi se dostiglo željeno plinovito stanje. Ovi plinoviti proizvodi se dalje šalju u spremnike za skladištenje ili se direktno isporučuju korisnicima. Radi poboljšanja efikasnosti procesa i čistoće proizvoda, ponekad se projektuje struktura s dvostrukim tornjem za dodatno odvajanje argona od kisika i dušika za industrijsku upotrebu.
6. Kontrola i optimizacija
Cijeli proces u tornju za separaciju zraka uključuje složeni kontrolni sistem, koji zahtijeva praćenje i podešavanje procesa kompresije, hlađenja, izmjene toplote i separacije u realnom vremenu kako bi se osigurala kvaliteta finalnih proizvoda. Moderni tornjevi za separaciju zraka obično su opremljeni automatiziranim kontrolnim sistemima, koji koriste senzore i kontrolni softver za preciznu regulaciju parametara kao što su temperatura, pritisak i protok, radi optimizacije potrošnje energije u proizvodnom procesu i čistoće plinovitog proizvoda.
Procesni tok tornja za separaciju zraka uključuje više koraka kao što su kompresija zraka, prethodno hlađenje, pročišćavanje, duboko hlađenje i destilacija. Kroz ove procese, kisik, dušik i plemeniti plinovi iz zraka mogu se efikasno odvojiti. Razvoj moderne tehnologije tornjeva za separaciju zraka učinio je proces separacije efikasnijim i uz nisku potrošnju 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.