Тэхналогія глыбокага крыягеннага падзелу паветра — гэта метад, які аддзяляе асноўныя кампаненты (азот, кісларод і аргон) у паветры пад уздзеяннем нізкіх тэмператур. Ён шырока выкарыстоўваецца ў такіх галінах прамысловасці, як сталеліцейная, хімічная, фармацэўтычная і электронная. З ростам попыту на газы ўсё больш распаўсюджаным становіцца і прымяненне тэхналогіі глыбокага крыягеннага падзелу паветра. У гэтым артыкуле падрабязна абмяркоўваецца вытворчы працэс глыбокага крыягеннага падзелу паветра, у тым ліку яго прынцып працы, асноўнае абсталяванне, этапы эксплуатацыі і яго прымяненне ў розных галінах прамысловасці.
Агляд тэхналогіі крыягеннага падзелу паветра
Асноўны прынцып крыягеннага паветрападзелу заключаецца ў астуджэнні паветра да надзвычай нізкіх тэмператур (звычайна ніжэй за -150°C), каб кампаненты ў паветры маглі быць падзелены ў залежнасці ад іх розных тэмператур кіпення. Звычайна крыягенная ўстаноўка паветрападзелу выкарыстоўвае паветра ў якасці сыравіны і праходзіць праз такія працэсы, як сцісканне, астуджэнне і пашырэнне, у выніку чаго з паветра аддзяляюцца азот, кісларод і аргон. Гэтая тэхналогія дазваляе атрымліваць газы высокай чысціні і, дзякуючы дакладнаму рэгуляванню параметраў працэсу, адпавядаць строгім патрабаванням да якасці газу ў розных галінах прамысловасці.
Крыягенная ўстаноўка падзелу паветра падзелена на тры асноўныя часткі: паветраны кампрэсар, папярэдні ахаладжальнік паветра і халодную камеру. Паветраны кампрэсар выкарыстоўваецца для сціскання паветра да высокага ціску (звычайна 5-6 МПа), папярэдні ахаладжальнік зніжае тэмпературу паветра шляхам астуджэння, а халодная камера з'яўляецца асноўнай часткай усяго працэсу крыягеннага падзелу паветра, уключаючы фракцыянавальную вежу, якая выкарыстоўваецца для падзелу газаў.
Сцісканне і астуджэнне паветра
Сцісканне паветра — гэта першы этап крыягеннага падзелу паветра, галоўным чынам накіраваны на сцісканне паветра пры атмасферным ціску да больш высокага ціску (звычайна 5-6 МПа). Пасля таго, як паветра паступае ў сістэму праз кампрэсар, яго тэмпература значна павышаецца з-за працэсу сціскання. Таму для зніжэння тэмпературы сціснутага паветра неабходна правесці шэраг этапаў астуджэння. Распаўсюджаныя метады астуджэння ўключаюць вадзяное астуджэнне і астуджэнне паветрам, і добры астуджальны эфект можа гарантаваць, што сціснутае паветра не будзе ствараць лішняй нагрузкі на абсталяванне падчас наступнай апрацоўкі.
Пасля папярэдняга астуджэння паветра пераходзіць на наступны этап папярэдняга астуджэння. На этапе папярэдняга астуджэння звычайна ў якасці астуджальнай асяроддзя выкарыстоўваецца азот або вадкі азот, і з дапамогай цеплаабменнага абсталявання тэмпература сціснутага паветра яшчэ больш зніжаецца, рыхтуючы яго да наступнага крыягеннага працэсу. Дзякуючы папярэдняму астуджэнню тэмпература паветра можа быць зніжана блізка да тэмпературы звадкавання, што забяспечвае неабходныя ўмовы для падзелу кампанентаў у паветры.
Нізкатэмпературнае пашырэнне і падзел газаў
Пасля сціскання і папярэдняга астуджэння паветра наступным ключавым этапам з'яўляецца нізкатэмпературнае пашырэнне і падзел газаў. Нізкатэмпературнае пашырэнне дасягаецца шляхам хуткага пашырэння сціснутага паветра праз пашыральны клапан да нармальнага ціску. Падчас працэсу пашырэння тэмпература паветра значна зніжаецца, дасягаючы тэмпературы звадкавання. Азот і кісларод у паветры пачнуць звадкоўвацца пры розных тэмпературах з-за розніцы ў тэмпературах кіпення.
У крыягенным абсталяванні для падзелу паветра звадкаванае паветра паступае ў халодную камеру, дзе фракцыянавальная вежа з'яўляецца ключавым элементам для падзелу газаў. Асноўны прынцып фракцыянавальнай вежы заключаецца ў выкарыстанні розніцы тэмператур кіпення розных кампанентаў у паветры, якія ўзнікаюць у выніку ўздыму і апускання газу ў халоднай камеры, для дасягнення падзелу газаў. Тэмпература кіпення азоту складае -195,8°C, кіслароду - -183°C, а аргону - -185,7°C. Рэгулюючы тэмпературу і ціск у вежы, можна дасягнуць эфектыўнага падзелу газаў.
Працэс падзелу газаў у фракцыянавальнай вежы вельмі дакладны. Звычайна для здабывання азоту, кіслароду і аргону выкарыстоўваецца двухступеньчатая сістэма фракцыянавальнай вежы. Спачатку азот аддзяляецца ў верхняй частцы фракцыянавальнай вежы, а вадкі кісларод і аргон канцэнтруюцца ў ніжняй. Для павышэння эфектыўнасці падзелу ў вежу можна дадаць ахаладжальнік і паўторны выпарнік, што дазваляе яшчэ больш дакладна кантраляваць працэс падзелу газаў.
Здабываемы азот звычайна мае высокую чысціню (вышэй за 99,99%), шырока выкарыстоўваецца ў металургіі, хімічнай прамысловасці і электроніцы. Кісларод выкарыстоўваецца ў медыцыне, сталеліцейнай прамысловасці і іншых энергаёмістых галінах прамысловасці, якія патрабуюць кіслароду. Аргон, як рэдкі газ, звычайна здабываецца шляхам працэсу падзелу газаў, мае высокую чысціню і шырока выкарыстоўваецца ў зварцы, плаўленні і лазернай рэзцы, сярод іншых высокатэхналагічных галін. Аўтаматызаваная сістэма кіравання можа рэгуляваць розныя параметры працэсу ў адпаведнасці з фактычнымі патрэбамі, аптымізаваць эфектыўнасць вытворчасці і зніжаць спажыванне энергіі.
Акрамя таго, аптымізацыя сістэмы глыбокага крыягеннага падзелу паветра таксама ўключае тэхналогіі энергазберажэння і кантролю выкідаў. Напрыклад, шляхам рэкуперацыі нізкатэмпературнай энергіі ў сістэме можна скараціць страты энергіі і павысіць агульную эфектыўнасць выкарыстання энергіі. Больш за тое, з усё больш строгімі экалагічнымі нормамі, сучаснае абсталяванне для глыбокага крыягеннага падзелу паветра таксама надае больш увагі скарачэнню выкідаў шкодных газаў і павышэнню экалагічнасці вытворчага працэсу.
Прымяненне глыбокага крыягеннага падзелу паветра
Тэхналогія глыбокага крыягеннага падзелу паветра мае важнае прымяненне не толькі ў вытворчасці прамысловых газаў, але і адыгрывае значную ролю ў розных галінах. У сталеліцейнай, угнаеннай і нафтахімічнай прамысловасці тэхналогія глыбокага крыягеннага падзелу паветра выкарыстоўваецца для атрымання высакаякасных газаў, такіх як кісларод і азот, што забяспечвае эфектыўныя вытворчыя працэсы. У электроннай прамысловасці азот, які атрымліваецца пры глыбокім крыягенным падзеле паветра, выкарыстоўваецца для кантролю атмасферы ў вытворчасці паўправаднікоў. У медыцынскай прамысловасці высакаякасны кісларод мае вырашальнае значэнне для рэспіраторнай падтрымкі пацыентаў.
Акрамя таго, тэхналогія глыбокага крыягеннага падзелу паветра таксама адыгрывае важную ролю ў захоўванні і транспарціроўцы вадкага кіслароду і вадкага азоту. У сітуацыях, калі газы пад высокім ціскам немагчыма транспартаваць, вадкі кісларод і вадкі азот могуць эфектыўна паменшыць аб'ём і знізіць выдаткі на транспарціроўку.
Выснова
Тэхналогія глыбокага крыягеннага падзелу паветра, якая валодае эфектыўнымі і дакладнымі магчымасцямі падзелу газаў, шырока ўжываецца ў розных галінах прамысловасці. З развіццём тэхналогій працэс глыбокага крыягеннага падзелу паветра стане больш інтэлектуальным і энергаэфектыўным, адначасова павышаючы чысціню падзелу газаў і эфектыўнасць вытворчасці. У будучыні інавацыі ў тэхналогіі глыбокага крыягеннага падзелу паветра з пункту гледжання аховы навакольнага асяроддзя і аднаўлення рэсурсаў таксама стануць ключавым напрамкам развіцця галіны.
Ганна Тэл./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Час публікацыі: 28 ліпеня 2025 г.