HANGZHOU NUZHUO TEHNOLOOGIAGRUPP LTD.

Sügavkrüogeense õhu eraldamise tehnoloogia on meetod, mis eraldab õhus olevad peamised komponendid (lämmastik, hapnik ja argoon) madalate temperatuuride abil. Seda kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusharudes nagu terase-, keemia-, farmaatsia- ja elektroonikatööstus. Gaaside kasvava nõudlusega muutub ka sügava krüogeense õhu eraldamise tehnoloogia rakendamine üha laialdasemaks. See artikkel käsitleb põhjalikult sügava krüogeense õhu eraldamise tootmisprotsessi, sealhulgas selle tööpõhimõtet, peamisi seadmeid, tööetappe ja rakendamist erinevates tööstusharudes.

Krüogeense õhu eraldustehnoloogia ülevaade

Krüogeense õhu eraldamise põhiprintsiip on õhu jahutamine äärmiselt madalale temperatuurile (üldiselt alla -150 °C), et õhus olevaid komponente saaks eraldada vastavalt nende erinevatele keemistemperatuuridele. Tavaliselt kasutab krüogeense õhu eraldamise seade toorainena õhku ja läbib selliseid protsesse nagu kokkusurumine, jahutamine ja paisumine, eraldades lõpuks õhust lämmastiku, hapniku ja argooni. See tehnoloogia võimaldab toota kõrge puhtusastmega gaase ja protsessi parameetrite täpse reguleerimise abil täita gaasi kvaliteedi rangeid nõudeid erinevates tööstusvaldkondades.

Krüogeense õhu eraldusseade jaguneb kolmeks põhiosaks: õhukompressor, õhu eeljahuti ja külmkast. Õhukompressorit kasutatakse õhu kokkusurumiseks kõrge rõhuni (tavaliselt 5–6 MPa), eeljahuti alandab õhu temperatuuri jahutamise teel ja külmkast on kogu krüogeense õhu eraldusprotsessi põhiosa, sealhulgas fraktsioneerimistorn, mida kasutatakse gaaside eraldamiseks.

Õhu kokkusurumine ja jahutamine

Õhu kokkusurumine on krüogeense õhu eraldamise esimene samm, mille peamine eesmärk on atmosfäärirõhul oleva õhu kokkusurumine kõrgemale rõhule (tavaliselt 5–6 MPa). Pärast õhu sisenemist kompressori kaudu süsteemi tõuseb selle temperatuur kokkusurumisprotsessi tõttu märkimisväärselt. Seetõttu tuleb suruõhu temperatuuri alandamiseks läbi viia rida jahutusetappe. Levinud jahutusmeetodite hulka kuuluvad vesijahutus ja õhkjahutus ning hea jahutusefekt tagab, et suruõhk ei koorma seadmeid edasise töötlemise ajal tarbetult.

Pärast õhu eeljahutamist siseneb see järgmisse etappi – eeljahutusse. Eeljahutuse etapis kasutatakse jahutuskeskkonnana tavaliselt lämmastikku või vedelat lämmastikku ning soojusvahetusseadmete abil alandatakse suruõhu temperatuuri veelgi, et valmistuda ette järgnevaks krüogeenseks protsessiks. Eeljahutuse abil saab õhu temperatuuri alandada veeldamistemperatuurile lähedale, luues vajalikud tingimused õhus olevate komponentide eraldamiseks.

Madala temperatuuriga paisumine ja gaaside eraldamine

Pärast õhu kokkusurumist ja eeljahutamist on järgmine oluline samm madalal temperatuuril paisumine ja gaaside eraldamine. Madaltemperatuuril paisumine saavutatakse suruõhu kiirel paisumisel paisventiili kaudu normaalrõhuni. Paisumisprotsessi käigus langeb õhu temperatuur oluliselt, saavutades veeldumistemperatuuri. Õhus olev lämmastik ja hapnik hakkavad oma keemistemperatuuride erinevuse tõttu erinevatel temperatuuridel veelduma.

Krüogeenses õhu eraldusseadmes siseneb veeldatud õhk külmkambrisse, kus gaaside eraldamise põhielement on fraktsioneerimistorn. Fraktsioneerimistorni põhiprintsiip on ära kasutada õhu erinevate komponentide keemistemperatuuride erinevusi gaaside eraldamiseks külmkambris tõustes ja langedes. Lämmastiku keemistemperatuur on -195,8 °C, hapniku keemistemperatuur on -183 °C ja argooni keemistemperatuur on -185,7 °C. Temperatuuri ja rõhu reguleerimisega tornis on võimalik saavutada tõhus gaaside eraldamine.

Gaasieraldusprotsess fraktsioneerimistornis on väga täpne. Tavaliselt kasutatakse lämmastiku, hapniku ja argooni eraldamiseks kaheastmelist fraktsioneerimistorni süsteemi. Esiteks eraldatakse lämmastik fraktsioneerimistorni ülemises osas, samal ajal kui vedel hapnik ja argoon kontsentreeritakse alumisse ossa. Eraldustõhususe parandamiseks saab torni lisada jahuti ja reaurusti, mis võimaldab gaasieraldusprotsessi veelgi täpsemalt juhtida.

Ekstraheeritud lämmastik on tavaliselt kõrge puhtusastmega (üle 99,99%), seda kasutatakse laialdaselt metallurgias, keemiatööstuses ja elektroonikas. Hapnikku kasutatakse meditsiinis, terasetööstuses ja teistes suure energiatarbega tööstusharudes, mis vajavad hapnikku. Argooni kui haruldast gaasi ekstraheeritakse tavaliselt gaaside eraldamise protsessi abil, see on kõrge puhtusastmega ja seda kasutatakse laialdaselt keevitamisel, sulatamisel ja laserlõikusel, sealhulgas muudes kõrgtehnoloogilistes valdkondades. Automatiseeritud juhtimissüsteem suudab erinevaid protsessiparameetreid vastavalt tegelikele vajadustele reguleerida, optimeerida tootmise efektiivsust ja vähendada energiatarbimist.

Lisaks hõlmab sügavkrüogeense õhueraldussüsteemi optimeerimine ka energiasäästu ja heitkoguste kontrolli tehnoloogiaid. Näiteks süsteemi madala temperatuuriga energia taaskasutamise abil saab vähendada energiajäätmeid ja parandada üldist energiakasutuse efektiivsust. Lisaks pööravad üha rangemate keskkonnanormide tõttu kaasaegsed sügavkrüogeensed õhueraldusseadmed üha enam tähelepanu kahjulike gaaside heitkoguste vähendamisele ja tootmisprotsessi keskkonnasõbralikkuse parandamisele.

Sügava krüogeense õhu eraldamise rakendused

Sügaval krüogeensel õhueraldustehnoloogial on olulised rakendused mitte ainult tööstusgaaside tootmisel, vaid see mängib olulist rolli ka mitmes valdkonnas. Terase-, väetise- ja naftakeemiatööstuses kasutatakse sügavat krüogeenset õhueraldustehnoloogiat kõrge puhtusastmega gaaside, näiteks hapniku ja lämmastiku, tootmiseks, tagades tõhusad tootmisprotsessid. Elektroonikatööstuses kasutatakse sügava krüogeense õhueralduse abil saadavat lämmastikku atmosfääri kontrollimiseks pooljuhtide tootmisel. Meditsiinitööstuses on kõrge puhtusastmega hapnik patsientide hingamise toetamiseks ülioluline.

Lisaks mängib sügavkrüogeenne õhueraldustehnoloogia olulist rolli ka vedela hapniku ja vedela lämmastiku ladustamisel ja transportimisel. Olukordades, kus kõrgsurvegaase ei saa transportida, saavad vedel hapnik ja vedel lämmastik tõhusalt vähendada mahtu ja transpordikulusid.

Kokkuvõte

Sügavkrüogeense õhu eraldamise tehnoloogiat, millel on tõhusad ja täpsed gaaside eraldamise võimalused, kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusvaldkondades. Tehnoloogia arenedes muutub sügavkrüogeense õhu eraldamise protsess intelligentsemaks ja energiatõhusamaks, parandades samal ajal gaaside eraldamise puhtust ja tootmise efektiivsust. Tulevikus saab sügava krüogeense õhu eraldamise tehnoloogia innovatsioon keskkonnakaitse ja ressursside taaskasutamise osas ka tööstuse arengu võtmesuunaks.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com