HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Teknologi pemisahan udara kriogenik dalam merupakan kaedah yang mengasingkan komponen utama (nitrogen, oksigen dan argon) di udara melalui suhu rendah. Ia digunakan secara meluas dalam industri seperti keluli, kimia, farmaseutikal dan elektronik. Dengan peningkatan permintaan untuk gas, aplikasi teknologi pemisahan udara kriogenik dalam juga semakin meluas. Artikel ini akan membincangkan secara menyeluruh proses pengeluaran pemisahan udara kriogenik dalam, termasuk prinsip kerja, peralatan utama, langkah operasi dan aplikasinya dalam pelbagai industri.

Gambaran Keseluruhan Teknologi Pemisahan Udara Kriogenik

Prinsip asas pemisahan udara kriogenik adalah untuk menyejukkan udara ke suhu yang sangat rendah (biasanya di bawah -150°C), supaya komponen di udara dapat diasingkan mengikut takat didihnya yang berbeza. Biasanya, unit pemisahan udara kriogenik menggunakan udara sebagai bahan mentah dan melalui proses seperti pemampatan, penyejukan dan pengembangan, akhirnya memisahkan nitrogen, oksigen dan argon dari udara. Teknologi ini dapat menghasilkan gas berketulenan tinggi dan, dengan mengatur parameter proses dengan tepat, memenuhi keperluan ketat untuk kualiti gas dalam bidang perindustrian yang berbeza.

Unit pemisahan udara kriogenik dibahagikan kepada tiga bahagian utama: pemampat udara, pra-penyejuk udara, dan kotak sejuk. Pemampat udara digunakan untuk memampatkan udara ke tekanan tinggi (biasanya 5-6 MPa), pra-penyejuk mengurangkan suhu udara melalui penyejukan, dan kotak sejuk adalah bahagian teras keseluruhan proses pemisahan udara kriogenik, termasuk menara pecahan, yang digunakan untuk mencapai pemisahan gas.

Mampatan dan penyejukan udara

Mampatan udara merupakan langkah pertama dalam pemisahan udara kriogenik, yang bertujuan terutamanya untuk memampatkan udara pada tekanan atmosfera kepada tekanan yang lebih tinggi (biasanya 5-6 MPa). Selepas udara memasuki sistem melalui pemampat, suhunya akan meningkat dengan ketara disebabkan oleh proses pemampatan. Oleh itu, beberapa langkah penyejukan mesti dijalankan untuk mengurangkan suhu udara termampat. Kaedah penyejukan biasa termasuk penyejukan air dan penyejukan udara, dan kesan penyejukan yang baik dapat memastikan bahawa udara termampat tidak menyebabkan beban yang tidak perlu pada peralatan semasa pemprosesan berikutnya.

Selepas udara disejukkan terlebih dahulu, ia memasuki peringkat pra-penyejukan seterusnya. Peringkat pra-penyejukan biasanya menggunakan nitrogen atau nitrogen cecair sebagai medium penyejukan, dan melalui peralatan pertukaran haba, suhu udara termampat dikurangkan lagi, bersedia untuk proses kriogenik seterusnya. Melalui pra-penyejukan, suhu udara boleh dikurangkan kepada hampir suhu pencairan, menyediakan keadaan yang diperlukan untuk pemisahan komponen di udara.

Pengembangan suhu rendah dan pemisahan gas

Selepas udara dimampatkan dan disejukkan terlebih dahulu, langkah utama seterusnya ialah pengembangan suhu rendah dan pemisahan gas. Pengembangan suhu rendah dicapai dengan mengembangkan udara termampat dengan pantas melalui injap pengembangan kepada tekanan normal. Semasa proses pengembangan, suhu udara akan menurun dengan ketara, mencapai suhu pencairan. Nitrogen dan oksigen di udara akan mula mencair pada suhu yang berbeza disebabkan oleh perbezaan takat didihnya.

Dalam peralatan pemisahan udara kriogenik, udara cecair memasuki kotak sejuk, di mana menara pecahan merupakan bahagian penting untuk pemisahan gas. Prinsip teras menara pecahan adalah untuk menggunakan perbezaan takat didih komponen yang berbeza di udara, melalui gas yang naik dan turun di dalam kotak sejuk, untuk mencapai pemisahan gas. Takat didih nitrogen ialah -195.8°C, oksigen ialah -183°C, dan argon ialah -185.7°C. Dengan melaraskan suhu dan tekanan di dalam menara, pemisahan gas yang cekap dapat dicapai.

Proses pemisahan gas dalam menara pecahan adalah sangat tepat. Biasanya, sistem menara pecahan dua peringkat digunakan untuk mengekstrak nitrogen, oksigen dan argon. Pertama, nitrogen diasingkan di bahagian atas menara pecahan, manakala oksigen cecair dan argon tertumpu di bahagian bawah. Untuk meningkatkan kecekapan pemisahan, penyejuk dan penyejat semula boleh ditambah di dalam menara, yang boleh mengawal proses pemisahan gas dengan lebih tepat.

Nitrogen yang diekstrak biasanya mempunyai ketulenan tinggi (melebihi 99.99%), digunakan secara meluas dalam metalurgi, industri kimia dan elektronik. Oksigen digunakan dalam perubatan, industri keluli dan industri lain yang menggunakan tenaga tinggi yang memerlukan oksigen. Argon, sebagai gas nadir, biasanya diekstrak melalui proses pemisahan gas dengan ketulenan tinggi dan digunakan secara meluas dalam kimpalan, peleburan dan pemotongan laser, antara bidang berteknologi tinggi yang lain. Sistem kawalan automatik boleh melaraskan pelbagai parameter proses mengikut keperluan sebenar, mengoptimumkan kecekapan pengeluaran dan mengurangkan penggunaan tenaga.

Di samping itu, pengoptimuman sistem pemisahan udara kriogenik dalam juga merangkumi teknologi penjimatan tenaga dan kawalan pelepasan. Contohnya, dengan memulihkan tenaga suhu rendah dalam sistem, pembaziran tenaga dapat dikurangkan dan kecekapan penggunaan tenaga keseluruhan dapat ditingkatkan. Selain itu, dengan peraturan alam sekitar yang semakin ketat, peralatan pemisahan udara kriogenik dalam moden juga memberi lebih perhatian untuk mengurangkan pelepasan gas berbahaya dan meningkatkan keramahan alam sekitar dalam proses pengeluaran.

Aplikasi pemisahan udara kriogenik dalam

Teknologi pemisahan udara kriogenik dalam bukan sahaja mempunyai aplikasi penting dalam pengeluaran gas perindustrian, tetapi juga memainkan peranan penting dalam pelbagai bidang. Dalam industri keluli, baja dan petrokimia, teknologi pemisahan udara kriogenik dalam digunakan untuk menyediakan gas berketulenan tinggi seperti oksigen dan nitrogen, bagi memastikan proses pengeluaran yang cekap. Dalam industri elektronik, nitrogen yang disediakan oleh pemisahan udara kriogenik dalam digunakan untuk kawalan atmosfera dalam pembuatan semikonduktor. Dalam industri perubatan, oksigen berketulenan tinggi adalah penting untuk sokongan pernafasan pesakit.

Di samping itu, teknologi pemisahan udara kriogenik dalam juga memainkan peranan penting dalam penyimpanan dan pengangkutan oksigen cecair dan nitrogen cecair. Dalam situasi di mana gas bertekanan tinggi tidak dapat diangkut, oksigen cecair dan nitrogen cecair dapat mengurangkan isipadu dan mengurangkan kos pengangkutan dengan berkesan.

Kesimpulan

Teknologi pemisahan udara kriogenik dalam, dengan keupayaan pemisahan gas yang cekap dan tepat, digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang perindustrian. Dengan kemajuan teknologi, proses pemisahan udara kriogenik dalam akan menjadi lebih pintar dan cekap tenaga, di samping meningkatkan ketulenan pemisahan gas dan kecekapan pengeluaran. Pada masa hadapan, inovasi teknologi pemisahan udara kriogenik dalam dari segi perlindungan alam sekitar dan pemulihan sumber juga akan menjadi hala tuju utama untuk pembangunan industri.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com