HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.

Kryogen luftseparationsteknik är en av de viktigaste metoderna för att producera högrent kväve och syre i modern industri. Denna teknik används ofta inom olika industrier såsom metallurgi, kemiteknik och medicin. Den här artikeln kommer att utforska djupt hur kryogen luftseparation producerar högrent kväve och syre, samt de viktigaste stegen och utrustningen som är involverad i processen.

1. Grundprincip för kryogen luftseparation

Kryogen luftseparation är en process som separerar luftens huvudkomponenter genom att sänka temperaturen. Luft består huvudsakligen av kväve, syre och en liten mängd argon. Genom att komprimera och kyla luften till en extremt låg temperatur förvätskas luften, och sedan används de olika kokpunkterna för varje gas för destillation för att separera kväve och syre. Kokpunkten för kväve är -195,8 ℃ och för syre är -183 ℃, så de kan renas separat genom stegvis destillation.

2. Förbehandlingssteg: Luftrening

I den kryogena luftseparationsprocessen är luftförbehandling ett avgörande första steg. Luften innehåller föroreningar som damm, koldioxid och fukt, som fryser i lågtemperaturmiljön och orsakar blockering av utrustningen. Därför utsätts luften först för filtrering, kompression och torkning för att avlägsna föroreningar och fukt. Vanligtvis är torkar och molekylsiktsadsorberare viktig utrustning som används för att avlägsna föroreningar från luften, vilket säkerställer stabiliteten och effektiviteten i den efterföljande kryogena separationsprocessen.

3. Luftkompression och kylning

Den renade luften behöver komprimeras, vanligtvis genom flera kompressorer för att öka lufttrycket till 5–6 megapascal. Tryckluften kyls sedan genom värmeväxlare, varvid den återförda gasen har en låg temperatur, vilket gradvis sänker temperaturen för att närma sig kondenseringspunkten. I denna process spelar värmeväxlare en avgörande roll, eftersom de effektivt kan minska energiförbrukningen och förbättra kyleffektiviteten, vilket säkerställer att luften kan kondenseras under låga temperaturförhållanden, vilket ger förutsättningar för efterföljande destillationsseparation.

4. Luftkondensering och destillation

I det kryogena separationstornet kyls den komprimerade och kylda luften ytterligare till flytande tillstånd. Den flytande luften skickas till destillationstornet för separation. Destillationstornet är uppdelat i två delar: högtryckstornet och lågtryckstornet. I högtryckstornet separeras luften i råsyre och råkväve, och sedan destilleras råsyret och råkvävet ytterligare i lågtryckstornet för att erhålla högrent syre och kväve. Separationen av kväve och syre utnyttjar huvudsakligen deras olika fysikaliska egenskaper vad gäller kokpunkter, så effektiv separation kan uppnås i destillationstornet.

5. Reningsprocess

Syret och kvävet som separeras i destillationstornet innehåller fortfarande en liten mängd föroreningar, så de behöver renas ytterligare för att uppfylla industriella och medicinska standarder. Kvävets renhet kan förbättras genom väteavsyresättningskatalysatorer, medan syrets renhet kan uppnås genom omdestillationsprocesser. För att förbättra produktgasens renhet används vanligtvis utrustning som kväverenare och syrerenare, vilket i slutändan erhåller syre- och kväveprodukter med hög renhet.

6. Tillämpningar av kväve och syre

Högrent kväve och syre som produceras med kryogen luftseparationsteknik används i stor utsträckning inom flera industrier. Högrent kväve används inom den kemiska industrin som skyddsgas och bärgas, inom livsmedelsindustrin för konservering och förpackning, och syre används i stor utsträckning inom medicin- och svetsindustrin. Inom metallurgisk industri används syre också för att förbättra förbränningseffektiviteten och minska koldioxidutsläppen. I dessa tillämpningar är gasens renhet nyckeln till att avgöra dess användbarhet, och kryogen luftseparationsteknik har fått brett erkännande för sin effektiva separation och högrena produktion.

7. Fördelar och utmaningar med kryogen luftseparationsteknik

Kryogen luftseparationsteknik är populär inom industrisektorn på grund av dess höga renhet och höga effektivitet. Denna teknik står dock också inför vissa utmaningar, såsom hög energiförbrukning och höga underhållskostnader för utrustningen. För att minska energiförbrukningen har modern kryogen luftseparationsutrustning vanligtvis avancerade energibesparande system, såsom värmeåtervinningsanordningar och flerstegs kompressionskylsystem. Dessutom har tillämpningen av automatiseringskontrollteknik avsevärt förbättrat driftseffektiviteten och säkerheten hos djupkryogena luftseparationsenheter. Genom teknisk optimering och utrustningsförbättringar har energieffektiviteten och stabiliteten hos djupkryogena luftseparationssystem kontinuerligt förbättrats, vilket ytterligare främjar deras tillämpning inom olika industrier.

Djup kryogen luftseparation är för närvarande en av de mest effektiva metoderna för att producera kväve och syre med hög renhet. Den separerar och renar effektivt syre och kväve från luften genom flera steg, såsom förbehandling av luft, kompression, kylning, kondensering och destillation. Även om den djupa kryogena luftseparationsprocessen har hög energiförbrukning och komplex utrustning, gör dess effektiva separationseffekt och högrena produktproduktion denna teknik oumbärlig i flera industrier.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com