HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Криогенная технология разделения воздуха является одним из важных методов получения высокочистого азота и кислорода в современной промышленности. Эта технология широко используется в различных отраслях, таких как металлургия, химическая промышленность и медицина. В данной статье подробно рассматривается, как криогенное разделение воздуха позволяет получать высокочистый азот и кислород, а также ключевые этапы и оборудование, используемые в этом процессе.

1. Основной принцип криогенного разделения воздуха

Криогенное разделение воздуха — это процесс, при котором основные компоненты воздуха разделяются путем понижения температуры. Воздух в основном состоит из азота, кислорода и небольшого количества аргона. Путем сжатия и охлаждения воздуха до чрезвычайно низкой температуры он сжижается, а затем различные температуры кипения каждого газа используются для дистилляции с целью разделения азота и кислорода. Температура кипения азота составляет -195,8℃, а кислорода — -183℃, поэтому их можно очищать раздельно с помощью ступенчатой ​​дистилляции.

2. Этап предварительной обработки: очистка воздуха.

В процессе криогенного разделения воздуха предварительная обработка воздуха является важнейшим первым этапом. Воздух содержит примеси, такие как пыль, углекислый газ и влага, которые замерзают в условиях низкой температуры, вызывая засорение оборудования. Поэтому воздух сначала подвергается фильтрации, сжатию и сушке для удаления примесей и влаги. Как правило, осушители и адсорберы на основе молекулярных сит являются важным оборудованием, используемым для удаления примесей из воздуха, обеспечивая стабильность и эффективность последующего процесса криогенного разделения.

3. Сжатие воздуха и охлаждение

Очищенный воздух необходимо сжать, обычно с помощью нескольких компрессоров, чтобы повысить давление воздуха до 5-6 мегапаскалей. Затем сжатый воздух охлаждается в теплообменниках с помощью возвращаемого газа при низкой температуре, постепенно снижая температуру до приближения к точке сжижения. В этом процессе теплообменники играют решающую роль, поскольку они позволяют эффективно снизить энергопотребление и повысить эффективность охлаждения, обеспечивая сжижение воздуха в условиях низкой температуры, создавая условия для последующего разделения методом дистилляции.

4. Сжижение и дистилляция воздуха

В криогенной сепарационной колонне сжатый и охлажденный воздух дополнительно охлаждается до сжиженного состояния. Сжиженный воздух направляется в дистилляционную колонну для разделения. Дистилляционная колонна разделена на две части: колонну высокого давления и колонну низкого давления. В колонне высокого давления воздух разделяется на неочищенный кислород и неочищенный азот, а затем неочищенный кислород и неочищенный азот дополнительно перегоняются в колонне низкого давления для получения кислорода и азота высокой чистоты. Разделение азота и кислорода в основном основано на их различных физических свойствах, таких как температуры кипения, поэтому эффективное разделение может быть достигнуто в дистилляционной колонне.

5. Процесс очистки

Кислород и азот, отделенные в дистилляционной колонне, все еще содержат небольшое количество примесей, поэтому их необходимо дополнительно очистить для соответствия промышленным и медицинским стандартам. Чистоту азота можно повысить с помощью катализаторов деоксигенации водорода, а чистоту кислорода — с помощью процессов повторной дистилляции. Для повышения чистоты получаемого газа обычно используется такое оборудование, как очистители азота и кислорода, что в конечном итоге позволяет получить кислород и азот высокой чистоты.

6. Применение азота и кислорода

Высокочистый азот и кислород, получаемые с помощью криогенной технологии разделения воздуха, широко используются в различных отраслях промышленности. Высокочистый азот применяется в химической промышленности в качестве защитного и несущего газа, в пищевой промышленности — для консервирования и упаковки, а кислород широко используется в медицинской и сварочной промышленности. В металлургической промышленности кислород также используется для повышения эффективности сгорания и снижения выбросов углерода. В этих областях применения чистота газа является ключевым фактором, определяющим его применимость, и криогенная технология разделения воздуха получила широкое признание благодаря эффективному разделению и получению высокочистого продукта.

7. Преимущества и проблемы криогенной технологии разделения воздуха

Технология криогенного разделения воздуха пользуется популярностью в промышленном секторе благодаря высокой чистоте и эффективности получаемого продукта. Однако эта технология также сталкивается с некоторыми проблемами, такими как высокое энергопотребление и высокие затраты на техническое обслуживание оборудования. Для снижения энергопотребления современное криогенное оборудование для разделения воздуха обычно оснащается передовыми энергосберегающими системами, такими как устройства рекуперации тепла и многоступенчатые системы компрессионного охлаждения. Кроме того, применение технологий автоматизированного управления значительно повысило эффективность и безопасность работы установок глубокого криогенного разделения воздуха. Благодаря технологической оптимизации и усовершенствованию оборудования, энергоэффективность и стабильность систем глубокого криогенного разделения воздуха постоянно улучшаются, что способствует дальнейшему развитию их применения в различных отраслях промышленности.

Глубокая криогенная сепарация воздуха в настоящее время является одним из наиболее эффективных методов получения высокочистого азота и кислорода. Она эффективно разделяет и очищает кислород и азот из воздуха посредством многоступенчатой ​​обработки, такой как предварительная обработка воздуха, сжатие, охлаждение, сжижение и дистилляция. Несмотря на высокое энергопотребление и сложность оборудования, процесс глубокой криогенной сепарации воздуха, его эффективный эффект разделения и высокая чистота получаемого продукта делают эту технологию незаменимой во многих отраслях промышленности.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com