HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Ang teknolohiya ng malalim na cryogenic air separation ay isang pamamaraan na naghihiwalay sa mga pangunahing bahagi (nitrogen, oxygen at argon) sa hangin sa pamamagitan ng mababang temperatura. Malawakang ginagamit ito sa mga industriya tulad ng bakal, kemikal, parmasyutiko at elektroniko. Dahil sa pagtaas ng demand para sa mga gas, ang aplikasyon ng teknolohiya ng malalim na cryogenic air separation ay nagiging mas laganap din. Tatalakayin nang mabuti ng artikulong ito ang proseso ng produksyon ng malalim na cryogenic air separation, kabilang ang prinsipyo ng paggana nito, mga pangunahing kagamitan, mga hakbang sa operasyon at ang aplikasyon nito sa iba't ibang industriya.

Pangkalahatang-ideya ng Teknolohiya ng Paghihiwalay ng Hangin na Cryogenic

Ang pangunahing prinsipyo ng cryogenic air separation ay ang pagpapalamig ng hangin sa napakababang temperatura (karaniwan ay mas mababa sa -150°C), upang ang mga bahagi sa hangin ay mapaghiwalay ayon sa kanilang iba't ibang boiling point. Karaniwan, ang cryogenic air separation unit ay gumagamit ng hangin bilang hilaw na materyal at dumadaan sa mga proseso tulad ng compression, cooling, at expansion, na sa huli ay naghihiwalay ng nitrogen, oxygen, at argon mula sa hangin. Ang teknolohiyang ito ay maaaring makagawa ng mga gas na may mataas na kadalisayan at, sa pamamagitan ng tumpak na pag-regulate ng mga parameter ng proseso, natutugunan ang mahigpit na mga kinakailangan para sa kalidad ng gas sa iba't ibang larangan ng industriya.

Ang cryogenic air separation unit ay nahahati sa tatlong pangunahing bahagi: air compressor, air pre-cooler, at cold box. Ang air compressor ay ginagamit upang i-compress ang hangin sa mataas na presyon (karaniwan ay 5-6 MPa), ang pre-cooler ay nagpapababa ng temperatura ng hangin sa pamamagitan ng paglamig, at ang cold box ang pangunahing bahagi ng buong proseso ng cryogenic air separation, kabilang ang fractionation tower, na ginagamit upang makamit ang gas separation.

Kompresisyon at pagpapalamig ng hangin

Ang air compression ang unang hakbang sa cryogenic air separation, na pangunahing naglalayong i-compress ang hangin sa atmospheric pressure patungo sa mas mataas na pressure (karaniwan ay 5-6 MPa). Matapos makapasok ang hangin sa sistema sa pamamagitan ng compressor, ang temperatura nito ay tataas nang malaki dahil sa proseso ng compression. Samakatuwid, dapat isagawa ang isang serye ng mga hakbang sa paglamig upang mabawasan ang temperatura ng compressed air. Kasama sa mga karaniwang paraan ng paglamig ang water cooling at air cooling, at ang isang mahusay na epekto ng paglamig ay maaaring matiyak na ang compressed air ay hindi magdudulot ng hindi kinakailangang pasanin sa kagamitan sa panahon ng kasunod na pagproseso.

Matapos paunang lumamig ang hangin, papasok ito sa susunod na yugto ng pre-cooling. Ang yugto ng pre-cooling ay karaniwang gumagamit ng nitrogen o liquid nitrogen bilang cooling medium, at sa pamamagitan ng heat exchange equipment, ang temperatura ng compressed air ay lalong binababa, bilang paghahanda para sa kasunod na proseso ng cryogenic. Sa pamamagitan ng pre-cooling, ang temperatura ng hangin ay maaaring mapababa malapit sa temperatura ng liquefaction, na nagbibigay ng mga kinakailangang kondisyon para sa paghihiwalay ng mga bahagi sa hangin.

Pagpapalawak ng mababang temperatura at paghihiwalay ng gas

Matapos ma-compress at ma-pre-cool ang hangin, ang susunod na mahalagang hakbang ay ang low-temperature expansion at gas separation. Ang low-temperature expansion ay nakakamit sa pamamagitan ng mabilis na pagpapalawak ng compressed air sa pamamagitan ng expansion valve patungo sa normal na presyon. Sa panahon ng proseso ng expansion, ang temperatura ng hangin ay bababa nang malaki, na aabot sa liquefaction temperature. Ang nitrogen at oxygen sa hangin ay magsisimulang matunaw sa iba't ibang temperatura dahil sa kanilang boiling point differences.

Sa kagamitan sa paghihiwalay ng cryogenic air, ang likidong hangin ay pumapasok sa cold box, kung saan ang fractionation tower ang mahalagang bahagi para sa paghihiwalay ng gas. Ang pangunahing prinsipyo ng fractionation tower ay ang paggamit ng mga pagkakaiba sa boiling point ng iba't ibang bahagi sa hangin, sa pamamagitan ng pagtaas at pagbaba ng gas sa cold box, upang makamit ang paghihiwalay ng gas. Ang boiling point ng nitrogen ay -195.8°C, ang sa oxygen ay -183°C, at ang sa argon ay -185.7°C. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng temperatura at presyon sa tower, makakamit ang mahusay na paghihiwalay ng gas.

Ang proseso ng paghihiwalay ng gas sa fractionation tower ay napaka-tumpak. Karaniwan, isang two-stage fractionation tower system ang ginagamit upang kumuha ng nitrogen, oxygen, at argon. Una, ang nitrogen ay pinaghihiwalay sa itaas na bahagi ng fractionation tower, habang ang liquid oxygen at argon ay kinokonsentra sa ibabang bahagi. Upang mapabuti ang kahusayan ng paghihiwalay, maaaring magdagdag ng cooler at re-evaporator sa tower, na maaaring higit pang tumpak na makontrol ang proseso ng paghihiwalay ng gas.

Ang nakuhang nitroheno ay karaniwang may mataas na kadalisayan (higit sa 99.99%), malawakang ginagamit sa metalurhiya, industriya ng kemikal, at elektronika. Ang oksiheno ay ginagamit sa medisina, industriya ng bakal, at iba pang mga industriya na kumukunsumo ng enerhiya na nangangailangan ng oksiheno. Ang argon, bilang isang bihirang gas, ay karaniwang kinukuha sa pamamagitan ng proseso ng paghihiwalay ng gas, na may mataas na kadalisayan at malawakang ginagamit sa hinang, pagtunaw, at pagputol gamit ang laser, bukod sa iba pang mga larangang high-tech. Ang automated control system ay maaaring mag-adjust ng iba't ibang mga parameter ng proseso ayon sa aktwal na pangangailangan, mag-optimize ng kahusayan sa produksyon, at mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya.

Bukod pa rito, ang pag-optimize ng deep cryogenic air separation system ay kinabibilangan din ng mga teknolohiya sa pagtitipid ng enerhiya at pagkontrol ng emisyon. Halimbawa, sa pamamagitan ng pagbawi ng enerhiyang mababa ang temperatura sa sistema, maaaring mabawasan ang pag-aaksaya ng enerhiya at mapabuti ang pangkalahatang kahusayan sa paggamit ng enerhiya. Bukod dito, dahil sa patuloy na mahigpit na mga regulasyon sa kapaligiran, ang mga modernong kagamitan sa deep cryogenic air separation ay nagbibigay din ng higit na pansin sa pagbabawas ng mga mapaminsalang emisyon ng gas at pagpapahusay ng pagiging environment-friendly ng proseso ng produksyon.

Mga aplikasyon ng malalim na cryogenic air separation

Ang teknolohiya ng malalim na cryogenic air separation ay hindi lamang may mahahalagang aplikasyon sa produksyon ng mga industrial gas, kundi gumaganap din ng mahalagang papel sa maraming larangan. Sa industriya ng bakal, pataba, at petrochemical, ang teknolohiya ng malalim na cryogenic air separation ay ginagamit upang magbigay ng mga high-purity na gas tulad ng oxygen at nitrogen, na tinitiyak ang mahusay na proseso ng produksyon. Sa industriya ng electronics, ang nitrogen na ibinibigay ng malalim na cryogenic air separation ay ginagamit para sa pagkontrol ng atmospera sa paggawa ng semiconductor. Sa industriya ng medisina, ang mataas na purity na oxygen ay mahalaga para sa suporta sa paghinga ng mga pasyente.

Bukod pa rito, ang teknolohiya ng malalim na cryogenic air separation ay gumaganap din ng mahalagang papel sa pag-iimbak at transportasyon ng liquid oxygen at liquid nitrogen. Sa mga sitwasyon kung saan hindi maaaring maipadala ang mga high-pressure gas, ang liquid oxygen at liquid nitrogen ay maaaring epektibong mabawasan ang volume at mapababa ang mga gastos sa transportasyon.

Konklusyon

Ang teknolohiya ng malalim na cryogenic air separation, na may mahusay at tumpak na kakayahan sa paghihiwalay ng gas, ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan ng industriya. Sa pagsulong ng teknolohiya, ang proseso ng malalim na cryogenic air separation ay magiging mas matalino at matipid sa enerhiya, habang pinapahusay ang kadalisayan ng paghihiwalay ng gas at kahusayan sa produksyon. Sa hinaharap, ang inobasyon ng teknolohiya ng malalim na cryogenic air separation sa mga tuntunin ng pangangalaga sa kapaligiran at pagbawi ng mapagkukunan ay magiging isang mahalagang direksyon din para sa pag-unlad ng industriya.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com