Десорбционная колонна — важное оборудование, используемое для разделения основных газообразных компонентов воздуха на азот, кислород и другие инертные газы. Технологический процесс включает в себя такие этапы, как сжатие воздуха, предварительное охлаждение, очистка, охлаждение и дистилляция. Точный контроль каждого этапа имеет решающее значение для обеспечения чистоты и стабильности конечных газообразных продуктов. В данной статье будет представлено подробное описание технологического процесса десорбционной колонны.

1. Сжатие воздуха и предварительное охлаждение

Первым этапом в процессе разделения воздуха в градирне является сжатие атмосферного воздуха. С помощью многоступенчатых воздушных компрессоров воздух сжимается до давления 5-7 бар. В процессе сжатия температура сжатого воздуха также повышается, поэтому для снижения температуры воздуха используются промежуточные и пост-охладители. Чтобы предотвратить повреждение компрессора примесями в воздухе, частицы удаляются с помощью фильтров. Затем сжатый воздух поступает в систему предварительного охлаждения для дальнейшего охлаждения, обычно с использованием охлаждающей воды или хладагентов, таких как фреон, до температуры примерно 5°C.

001

2. Очистка воздуха и обезвоживание

После предварительного охлаждения воздух содержит небольшое количество влаги и углекислого газа. Эти примеси могут образовывать лед при низких температурах и забивать оборудование. Поэтому воздух необходимо очистить и обезводить. В этом процессе обычно используются адсорбционные башни с молекулярными ситами, где посредством периодической адсорбции и регенерации удаляются водяной пар, углекислый газ, углеводороды и т. д., что обеспечивает бесперебойную работу последующих низкотемпературных процессов. Очищенный воздух чистый и сухой, пригодный для последующих процессов охлаждения и разделения.

002

3. Основной теплообменник, охлаждающий воздух.

Очищенный воздух охлаждается в главном теплообменнике за счет глубокого охлаждения. Главный теплообменник является одним из наиболее важных элементов оборудования в процессе воздухоразделительной башни. Воздух в главном теплообменнике обменивается теплом с отделенными холодными азотом и кислородом, понижая свою температуру до значений, близких к температуре сжижения. Эффективность теплообмена в этом процессе напрямую влияет на энергопотребление и чистоту конечного продукта воздухоразделительной башни. Как правило, для повышения эффективности теплообмена используются эффективные пластинчатые теплообменники из алюминия.

003

4. Процесс разделения в дистилляционной колонне

Охлажденный воздух поступает в перегонную колонну для разделения с использованием разницы температур кипения различных компонентов воздуха. При низких температурах воздух постепенно сжижается, образуя жидкий воздух. Этот жидкий воздух поступает в перегонную колонну для многократного взаимодействия между газовой и жидкой фазами. В перегонной колонне происходит разделение кислорода, азота и инертных газов, таких как аргон. Концентрация кислорода постепенно увеличивается в нижней части колонны, в то время как азот отделяется в верхней части. Благодаря перегонке можно получить чистый кислород и азот с более высокой степенью чистоты.

004 (1)

5. Извлечение продуктов окисления и окисления азота.

Извлечение кислорода и азота является заключительным этапом работы воздухоразделительной колонны. Жидкий кислород и азот отделяются из дистилляционной колонны и нагреваются до комнатной температуры с помощью теплообменников для достижения желаемого газообразного состояния. Эти газообразные продукты далее направляются в резервуары для хранения или напрямую поставляются потребителям. Для повышения эффективности процесса и чистоты продукта иногда проектируется двухбашенная конструкция для дальнейшего отделения аргона от кислорода и азота для промышленного использования.

005

6. Управление и оптимизация

Весь процесс разделения воздуха в градирне включает в себя сложную систему управления, требующую мониторинга и корректировки в реальном времени процессов сжатия, охлаждения, теплообмена и разделения для обеспечения качества конечной продукции. Современные градирни, как правило, оснащены автоматизированными системами управления, использующими датчики и программное обеспечение для точного регулирования таких параметров, как температура, давление и расход, с целью оптимизации энергопотребления производственного процесса и чистоты газообразного продукта.

006

Технологический процесс в воздухоразделительной башне включает в себя множество этапов, таких как сжатие воздуха, предварительное охлаждение, очистка, глубокое охлаждение и дистилляция. Благодаря этим процессам происходит эффективное разделение кислорода, азота и инертных газов в воздухе. Развитие современных технологий воздухоразделительных башен сделало процесс разделения более эффективным и энергосберегающим, что имеет большое значение для применения промышленных газов.

007 (2)

По любым вопросам, касающимся кислорода/азота, пожалуйста, свяжитесь с нами:

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 


Дата публикации: 07.07.2025