Технологијата на криогената сепарација на воздухот е еден од важните методи за производство на азот и кислород со висока чистота во модерната индустрија. Оваа технологија е широко користена во различни индустрии како што се металургијата, хемиското инженерство и медицината. Оваа статија длабински ќе истражи како криогената сепарација на воздухот произведува азот и кислород со висока чистота, како и клучните чекори и опрема вклучени во процесот.

 12

1. Основен принцип на криогено одвојување на воздухот

Криогеното одвојување на воздухот е процес што ги одвојува главните компоненти на воздухот со намалување на температурата. Воздухот главно се состои од азот, кислород и мала количина на аргон. Со компресирање и ладење на воздухот на екстремно ниска температура, воздухот се втечнува, а потоа различните точки на вриење на секој гас се користат за дестилација за одвојување на азотот и кислородот. Точката на вриење на азотот е -195,8℃, а на кислородот е -183℃, така што тие можат да се прочистат одделно преку постепена дестилација.

2. Фаза на претходна обработка: Прочистување на воздухот

Во процесот на криогената сепарација на воздухот, претходната обработка на воздухот е клучен прв чекор. Воздухот содржи нечистотии како што се прашина, јаглерод диоксид и влага, кои ќе замрзнат во средина со ниска температура, предизвикувајќи блокирање на опремата. Затоа, воздухот прво се подложува на чекори на филтрација, компресија и сушење за да се отстранат нечистотиите и влагата. Типично, сушачите и адсорберите со молекуларно сито се важна опрема што се користи за отстранување на нечистотиите од воздухот, обезбедувајќи стабилност и ефикасност на последователниот процес на криогената сепарација.

3. Компресија на воздух и ладење

Прочистениот воздух треба да се компресира, обично преку повеќе компресори за да се зголеми притисокот на воздухот на 5-6 мегапаскали. Потоа компримираниот воздух се лади преку разменувачи на топлина, при што вратениот гас се движи на ниска температура, постепено намалувајќи ја температурата за да се приближи до точката на втечнување. Во овој процес, разменувачите на топлина играат клучна улога, бидејќи можат ефикасно да ја намалат потрошувачката на енергија и да ја подобрат ефикасноста на ладењето, осигурувајќи дека воздухот може да се втечнува во услови на ниска температура, обезбедувајќи услови за последователно дестилациско одвојување.

4. Ликвидација и дестилација на воздух

Во криогената кула за сепарација, компримираниот и оладениот воздух дополнително се лади до втечнета состојба. Течниот воздух се испраќа во дестилациската кула за сепарација. Дестилациската кула е поделена на два дела: кула со висок притисок и кула со низок притисок. Во кулата со висок притисок, воздухот се одвојува на суров кислород и суров азот, а потоа суровиот кислород и суровиот азот дополнително се дестилираат во кулата со низок притисок за да се добијат кислород и азот со висока чистота. Одвојувањето на азот и кислородот главно ги користи нивните различни физички својства на точките на вриење, така што ефикасното одвојување може да се постигне во дестилациската кула.

5. Процес на прочистување

Кислородот и азотот одвоени во дестилациската кула сè уште содржат мала количина на нечистотии, па затоа треба дополнително да се прочистат за да се исполнат индустриските и медицинските стандарди. Чистотата на азотот може да се подобри преку катализатори за водородна деоксигенација, додека чистотата на кислородот може да се постигне преку процеси на повторна дестилација. За да се подобри чистотата на произведениот гас, обично се користи опрема како што се прочистувачи на азот и прочистувачи на кислород, со што на крајот се добиваат производи со кислород и азот со висока чистота.

6. Примени на азот и кислород

Високочистотиниот азот и кислород произведени со технологија на криогена воздушна сепарација се користат во повеќе индустрии. Високочистотиниот азот се користи во хемиската индустрија како заштитен гас и носач на гас, во прехранбената индустрија за конзервирање и пакување, а кислородот е широко користен во медицинската и заварувачката индустрија. Во металуршката индустрија, кислородот се користи и за подобрување на ефикасноста на согорувањето и намалување на емисиите на јаглерод. Во овие апликации, чистотата на гасот е клучна за одредување на неговата применливост, а технологијата на криогена воздушна сепарација доби широко признание за нејзиното ефикасно сепарирање и производство на висока чистота.

7. Предности и предизвици на криогената технологија за одвојување на воздухот

Технологијата за криогено одвојување на воздухот е омилена во индустрискиот сектор поради нејзината висока чистота и висока ефикасност. Сепак, оваа технологија се соочува и со некои предизвици, како што се високата потрошувачка на енергија и високите трошоци за одржување на опремата. За да се намали потрошувачката на енергија, модерната опрема за криогено одвојување на воздухот обично доаѓа со напредни системи за заштеда на енергија, како што се уреди за обновување на топлина и повеќестепени системи за компресиско ладење. Понатаму, примената на технологијата за автоматска контрола значително ја подобри оперативната ефикасност и безбедност на единиците за длабоко криогено одвојување на воздухот. Преку технолошка оптимизација и подобрувања на опремата, енергетската ефикасност и стабилноста на системите за длабоко криогено одвојување на воздухот континуирано се подобруваат, со што дополнително се промовира нивната примена во различни индустрии.

 13

Длабоката криогена сепарација на воздухот во моментов е еден од најефикасните методи за производство на азот и кислород со висока чистота. Таа ефикасно ги одвојува и прочистува кислородот и азотот од воздухот преку повеќе чекори како што се претходна обработка на воздухот, компресија, ладење, втечнување и дестилација. Иако процесот на длабока криогена сепарација на воздухот има голема потрошувачка на енергија и сложена опрема, неговиот ефикасен ефект на сепарација и производството на производи со висока чистота ја прават оваа технологија неопходна во повеќе индустрии.

Ана Тел./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 

 


Време на објавување: 14 јули 2025 година