HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Teknologi pemisahan udara kriogenik adalah salah satu kaedah penting untuk menghasilkan nitrogen dan oksigen ketulenan tinggi dalam industri moden. Teknologi ini digunakan secara meluas dalam pelbagai industri seperti metalurgi, kejuruteraan kimia, dan perubatan. Artikel ini akan meneroka secara mendalam bagaimana pemisahan udara kriogenik menghasilkan nitrogen dan oksigen ketulenan tinggi, serta langkah dan peralatan utama yang terlibat dalam proses tersebut.

1. Prinsip asas pemisahan udara kriogenik

Pemisahan udara kriogenik adalah proses yang memisahkan komponen utama udara dengan menurunkan suhu. Udara terutamanya terdiri daripada nitrogen, oksigen, dan sejumlah kecil argon. Dengan memampatkan dan menyejukkan udara ke suhu yang sangat rendah, udara dicairkan, dan kemudian takat didih yang berbeza bagi setiap gas digunakan untuk penyulingan untuk memisahkan nitrogen dan oksigen. Takat didih nitrogen ialah -195.8 ℃, dan oksigen ialah -183 ℃, jadi ia boleh disucikan secara berasingan melalui penyulingan berperingkat.

2. Peringkat pra-rawatan: Pembersihan udara

Dalam proses pengasingan udara kriogenik, pra-rawatan udara adalah langkah pertama yang penting. Udara mengandungi kekotoran seperti habuk, karbon dioksida, dan lembapan, yang akan membeku dalam persekitaran suhu rendah, menyebabkan peralatan tersumbat. Oleh itu, udara mula-mula tertakluk kepada penapisan, pemampatan, dan langkah-langkah pengeringan untuk menghilangkan kekotoran dan lembapan. Lazimnya, pengering dan penjerap ayak molekul adalah peralatan penting yang digunakan untuk membuang kekotoran dari udara, memastikan kestabilan dan kecekapan proses pemisahan kriogenik seterusnya.

3. Pemampatan udara dan penyejukan

Udara yang telah disucikan perlu dimampatkan, biasanya melalui beberapa pemampat untuk meningkatkan tekanan udara kepada 5-6 megapascal. Udara termampat kemudiannya disejukkan melalui penukar haba dengan gas yang dikembalikan pada suhu rendah, secara beransur-ansur mengurangkan suhu untuk mendekati takat cair. Dalam proses ini, penukar haba memainkan peranan yang penting, kerana ia boleh mengurangkan penggunaan tenaga dengan berkesan dan meningkatkan kecekapan penyejukan, memastikan udara boleh dicairkan di bawah keadaan suhu rendah, menyediakan syarat untuk pengasingan penyulingan berikutnya.

4. Pencairan udara dan penyulingan

Dalam menara pemisah kriogenik, udara termampat dan sejuk disejukkan lagi kepada keadaan cair. Udara cecair dihantar ke menara penyulingan untuk diasingkan. Menara penyulingan dibahagikan kepada dua bahagian: menara tekanan tinggi dan menara tekanan rendah. Dalam menara tekanan tinggi, udara dipisahkan kepada oksigen mentah dan nitrogen mentah, dan kemudian oksigen mentah dan nitrogen mentah disuling lagi dalam menara tekanan rendah untuk mendapatkan oksigen dan nitrogen ketulenan tinggi. Pengasingan nitrogen dan oksigen terutamanya menggunakan sifat fizikal takat didih yang berbeza, jadi pengasingan yang cekap boleh dicapai dalam menara penyulingan.

5. Proses pemurnian

Oksigen dan nitrogen yang diasingkan dalam menara penyulingan masih mengandungi sejumlah kecil kekotoran, jadi ia perlu disucikan lagi untuk memenuhi piawaian industri dan perubatan. Ketulenan nitrogen boleh dipertingkatkan melalui pemangkin penyahoksigenan hidrogen, manakala ketulenan oksigen boleh dicapai melalui proses penyulingan semula. Untuk meningkatkan ketulenan gas produk, peralatan seperti penulen nitrogen dan penulen oksigen biasanya digunakan, akhirnya memperoleh produk oksigen dan nitrogen ketulenan tinggi.

6. Aplikasi nitrogen dan oksigen

Nitrogen dan oksigen ketulenan tinggi yang dihasilkan oleh teknologi pemisahan udara kriogenik digunakan secara meluas dalam pelbagai industri. Nitrogen ketulenan tinggi digunakan dalam industri kimia sebagai gas pelindung dan gas pembawa, dalam industri makanan untuk pemeliharaan dan pembungkusan, dan oksigen digunakan secara meluas dalam industri perubatan dan kimpalan. Dalam industri metalurgi, oksigen juga digunakan untuk meningkatkan kecekapan pembakaran dan mengurangkan pelepasan karbon. Dalam aplikasi ini, ketulenan gas adalah kunci untuk menentukan kebolehgunaannya, dan teknologi pengasingan udara kriogenik telah mendapat pengiktirafan luas untuk pengasingan yang cekap dan keluaran ketulenan tinggi.

7. Kelebihan dan cabaran teknologi pemisahan udara kriogenik

Teknologi pemisahan udara kriogenik digemari dalam sektor perindustrian kerana ketulenan yang tinggi dan kecekapan yang tinggi. Walau bagaimanapun, teknologi ini juga menghadapi beberapa cabaran, seperti penggunaan tenaga yang tinggi dan kos penyelenggaraan peralatan yang tinggi. Untuk mengurangkan penggunaan tenaga, peralatan pemisahan udara kriogenik moden biasanya disertakan dengan sistem penjimatan tenaga termaju, seperti peranti pemulihan haba dan sistem penyejukan mampatan berbilang peringkat. Tambahan pula, aplikasi teknologi kawalan automasi telah meningkatkan kecekapan operasi dan keselamatan unit pemisahan udara kriogenik dalam dengan ketara. Melalui pengoptimuman teknologi dan penambahbaikan peralatan, kecekapan tenaga dan kestabilan sistem pemisahan udara kriogenik dalam telah dipertingkatkan secara berterusan, seterusnya mempromosikan aplikasinya dalam pelbagai industri.

Pemisahan udara kriogenik dalam kini merupakan salah satu kaedah paling berkesan untuk menghasilkan nitrogen dan oksigen ketulenan tinggi. Ia berkesan memisahkan dan memurnikan oksigen dan nitrogen daripada udara melalui pelbagai langkah seperti pra-rawatan udara, pemampatan, penyejukan, pencairan dan penyulingan. Walaupun proses pemisahan udara kriogenik dalam mempunyai penggunaan tenaga yang tinggi dan peralatan yang kompleks, kesan pemisahan yang cekap dan keluaran produk ketulenan tinggi menjadikan teknologi ini amat diperlukan dalam pelbagai industri.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com