Med den kontinuerliga ökningen av industriell efterfrågan har djup kryogen luftseparationsteknik blivit en av kärnteknikerna inom industriell gasproduktion. Den djupkryogena luftseparationsenheten bearbetar luften genom djupkryogen behandling, där de olika komponenterna i luften separeras, främst inklusive flytande syre (LOX), flytande kväve (LIN) och flytande argon (LAR). Bland dessa gaser är flytande syre och flytande kväve de mest efterfrågade och används i stor utsträckning inom industrier som metallurgi, kemiteknik, elektronik, medicin och livsmedel. Denna artikel kommer att genomföra en jämförande analys av produktionen av flytande syre och flytande kväve i den djupkryogena luftseparationsprocessen och undersöka olika faktorers inverkan på produktionen.
I. Översikt över kryogen luftseparationsteknik
Kryogen luftseparationsteknik är en metod som kyler luft till extremt låga temperaturer (under cirka -150 °C) för att kondensera den. Genom denna process separeras olika gaskomponenter i luften (såsom syre, kväve, argon etc.) på grund av deras olika kokpunkter vid olika temperaturer, vilket uppnår separation. Funktionsprincipen för en kryogen luftseparationsenhet är att kyla luften och använda ett fraktioneringstorn för gasseparation. Kondenseringstemperaturerna för syre och kväve är -183 °C respektive -196 °C. Produktionen av flytande syre och flytande kväve är vanligtvis beroende av luftflödeshastigheten, kyleffektiviteten och driftsförhållandena för fraktioneringstornet.
II. Skillnader i produktionen av flytande syre och flytande kväve
Skillnaderna i produktionen av flytande syre och flytande kväve bestäms huvudsakligen av flera faktorer: luftens sammansättning, driftsparametrar, fraktioneringstornets struktur och produktionsskala. I kryogena luftseparationsenheter genereras produktionen av syre och kväve vanligtvis i ett visst förhållande. Generellt sett är produktionen av flytande syre relativt lägre än den av flytande kväve, men efterfrågan på flytande syre ökar också kontinuerligt, särskilt inom medicin-, stålsmältnings- och kemisk industri.
Efterfrågan på flytande syre påverkas huvudsakligen av syrekoncentrationen och efterfrågan på syre i vissa industriella tillämpningar. I vissa industriella tillämpningar leder ökningen av syrekoncentrationen direkt till en ökning av efterfrågan på flytande syre. Till exempel kräver syreberikningstekniker inom stålindustrin, förbränningsprocesser med hög syrehalt inom glastillverkning etc. en relativt tillräcklig tillgång på flytande syre. Användningen av flytande kväve är mer utbredd och omfattar medicin, elektronik, flyg- och rymdindustrin samt andra industrier. Inom dessa industrier används flytande kväve i stor utsträckning för kylning, lagring och kondensering av flytande kvävgaser.
III. Faktorer som påverkar produktionen av flytande syre och flytande kväve
Produktionen av flytande syre och flytande kväve påverkas inte bara av marknadens efterfrågan utan begränsas också av den kryogena luftseparationsenhetens driftseffektivitet, luftflödeshastighet och kylteknik, bland andra faktorer. För det första är luftflödeshastigheten en av de mest kritiska faktorerna som påverkar produktionen av flytande syre och flytande kväve. Ju större luftflödeshastigheten är, desto större är den totala mängden flytande syre och flytande kväve som produceras. För det andra är fraktioneringstornets effektivitet också mycket viktig för produktionen. Faktorer som fraktioneringstornets höjd, driftstemperatur och gasåterflödesförhållande påverkar alla separationseffektiviteten för syre och kväve, vilket påverkar den slutliga produktionen.
Kylutrustningens design och driftseffektivitet påverkar direkt driftskostnaden och produktionskapaciteten för den kryogena luftseparationsenheten. Om kylsystemets effektivitet är låg kommer luftens kondenseringseffektivitet att minska kraftigt, vilket påverkar produktionen av flytande syre och flytande kväve. Därför är avancerad kylteknik och utrustning av stor betydelse för att förbättra produktionskapaciteten.
IV. Optimeringsåtgärder för produktion av flytande syre och flytande kväve
För att öka produktionen av flytande syre och flytande kväve optimerar många företag driftsparametrarna för den kryogena luftseparationsenheten för att uppnå effektivare produktion. Å ena sidan kan en ökning av luftflödeshastigheten öka den totala gasproduktionsvolymen; å andra sidan kan en förbättring av fraktioneringstornets driftseffektivitet, optimering av temperatur- och tryckfördelningen i tornet, också effektivt förbättra separationseffektiviteten för flytande syre och flytande kväve. Dessutom har utrustning för produktion av flytande syre och flytande kväve under senare år antagit mer avancerade kyltekniker, såsom användning av flerstegskylsystem, vilket ytterligare kan förbättra kondenseringseffektiviteten och därigenom öka produktionen av flytande syre och flytande kväve.
V. Marknadsefterfrågan på flytande syre och flytande kväve från kryogen luftseparation
Skillnaderna i marknadsefterfrågan på flytande syre och flytande kväve är en av de viktiga faktorerna för produktionsjämförelser. Efterfrågan på flytande syre påverkas vanligtvis avsevärt av specifika branscher, särskilt inom stålsmältning, medicinska akuta situationer och elektroniktillverkning, där efterfrågan på flytande syre är stabil och ökar år för år. Till exempel, med den kontinuerliga utvecklingen av medicinsk industri blir tillämpningen av flytande syre inom akutbehandling, terapi och operationer alltmer utbredd, vilket driver tillväxten av marknaden för flytande syre. Samtidigt har den utbredda tillämpningen av flytande kväve i frysta livsmedel, transport av flytande gas etc. också lett till en kontinuerlig ökning av efterfrågan på flytande kväve.
Leveranskapaciteten för flytande syre och flytande kväve är nära relaterad till utrustningens skala och produktionsföretagens driftseffektivitet. Storskaliga djupkryogena luftseparationsenheter erbjuder vanligtvis högre produktionskapacitet, men de kräver också högre energiförbrukning och mer rigoröst underhåll av utrustningen. Å andra sidan har småskalig utrustning fördelar i form av flexibilitet och kostnadskontroll, och kan tillhandahålla snabb leverans för vissa småskaliga industriella tillämpningar.
Av ovanstående jämförande analys framgår att produktionen av flytande syre och flytande kväve i den djupa kryogena luftseparationsprocessen påverkas av olika faktorer, inklusive luftflödeshastighet, fraktioneringstornets driftseffektivitet och kylsystemets tekniska nivå. Även om produktionen av flytande syre och flytande kväve vanligtvis uppvisar ett visst proportionellt förhållande, ger marknadsefterfrågan, produktionseffektiviteten och den kontinuerliga förbättringen av utrustningstekniken fortfarande stort utrymme för optimering av produktionen av dessa två gaser.
Med utvecklingen av industrin och tekniska framsteg förväntas den djupa kryogena luftseparationstekniken uppnå högre produktionskapacitet och lägre energiförbrukning i framtiden. Som två viktiga industrigaser är marknadsutsikterna för flytande syre och flytande kväve fortsatt breda. Genom kontinuerlig teknisk förbättring och ökad produktionseffektivitet kommer produktionskapaciteten för flytande syre och flytande kväve att vara mer i linje med marknadens efterfrågan, vilket ger en mer stabil och effektiv gasförsörjning för alla industrier.
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Publiceringstid: 21 juli 2025