Menara pemisah udara adalah peralatan penting yang digunakan untuk memisahkan komponen gas utama di udara kepada nitrogen, oksigen, dan gas nadir yang lain. Aliran prosesnya terutamanya melibatkan langkah-langkah seperti pemampatan udara, pra-penyejukan, penulenan, penyejukan, dan penyulingan. Kawalan tepat setiap langkah adalah penting untuk memastikan ketulenan dan kestabilan produk gas akhir. Artikel ini akan memberikan pengenalan terperinci kepada aliran proses menara pemisah udara.
1. Mampatan Udara dan Pra-penyejukan
Langkah pertama dalam proses menara pengasingan udara adalah untuk memampatkan udara atmosfera. Melalui pelbagai peringkat pemampat udara, udara dimampatkan kepada tekanan 5-7 bar. Semasa proses pemampatan, suhu udara termampat juga meningkat, jadi penyejuk perantaraan dan selepas penyejuk digunakan untuk menurunkan suhu udara. Untuk mengelakkan pemampat daripada rosak oleh kekotoran di udara, zarah di udara dikeluarkan melalui penapis. Udara termampat kemudiannya dihantar ke sistem pra-penyejukan untuk penyejukan selanjutnya, biasanya menggunakan air penyejuk atau penyejuk seperti Freon, untuk menyejukkan udara kepada kira-kira 5°C.
2. Pembersihan Udara dan Penyahhidratan
Selepas pra-penyejukan, udara mengandungi sedikit lembapan dan karbon dioksida. Kekotoran ini boleh membentuk ais pada suhu rendah dan peralatan blok. Oleh itu, udara perlu disucikan dan dikeringkan. Proses ini biasanya menggunakan menara penjerapan ayak molekul, melalui proses penjerapan dan penjanaan semula berkala untuk mengeluarkan wap air, karbon dioksida, dan hidrokarbon, dsb., untuk memastikan kelancaran operasi proses suhu rendah yang berikutnya. Udara yang disucikan adalah bersih dan kering, sesuai untuk proses penyejukan dan pemisahan berikutnya.
3. Penukar Haba Utama Menyejukkan Udara
Udara yang telah disucikan disejukkan dalam penukar haba utama melalui penyejukan dalam. Penukar haba utama adalah salah satu peralatan yang paling kritikal dalam proses menara pemisahan udara. Udara dalam penukar haba utama mengalami pertukaran haba dengan nitrogen sejuk dan oksigen yang dipisahkan, menurunkan suhunya untuk mendekati suhu pencairan. Kecekapan pertukaran haba semasa proses ini secara langsung mempengaruhi penggunaan tenaga dan ketulenan produk akhir menara pemisah udara. Biasanya, penukar haba sirip plat aluminium yang cekap digunakan untuk meningkatkan kecekapan pertukaran haba.
4. Proses Pengasingan di Menara Penyulingan
Udara yang disejukkan dihantar ke menara penyulingan untuk diasingkan menggunakan perbezaan takat didih pelbagai komponen dalam udara. Udara secara beransur-ansur cair pada suhu rendah, membentuk udara cair. Udara cecair ini memasuki menara penyulingan untuk pelbagai interaksi antara fasa gas dan cecair. Dalam menara penyulingan, oksigen, nitrogen, dan gas nadir seperti argon diasingkan. Kepekatan oksigen secara beransur-ansur meningkat di bahagian bawah menara, manakala nitrogen dipisahkan di bahagian atas. Melalui penyulingan, oksigen dan nitrogen tulen boleh diperolehi dengan ketulenan yang lebih tinggi.
5. Pengekstrakan Produk Oksigen dan Nitrogen
Pengekstrakan oksigen dan nitrogen adalah langkah terakhir menara pemisah udara. Oksigen cecair dan nitrogen diasingkan dari menara penyulingan dan dipanaskan kembali ke suhu bilik melalui penukar haba untuk mencapai keadaan gas yang dikehendaki. Produk gas ini selanjutnya dihantar ke tangki simpanan atau dibekalkan terus kepada pengguna. Untuk meningkatkan kecekapan proses dan ketulenan produk, struktur dua menara kadangkala direka untuk memisahkan argon daripada oksigen dan nitrogen untuk kegunaan industri.
6. Kawalan dan Pengoptimuman
Keseluruhan proses menara pengasingan udara melibatkan sistem kawalan yang kompleks, memerlukan pemantauan masa nyata dan pelarasan proses mampatan, penyejukan, pertukaran haba dan pemisahan untuk memastikan kualiti produk akhir. Menara pemisah udara moden biasanya dilengkapi dengan sistem kawalan automatik, menggunakan penderia dan perisian kawalan untuk mengawal selia parameter seperti suhu, tekanan dan aliran dengan tepat untuk mengoptimumkan penggunaan tenaga proses pengeluaran dan ketulenan produk gas.
Aliran proses menara pemisah udara merangkumi pelbagai langkah seperti pemampatan udara, prapenyejukan, penulenan, penyejukan dalam dan penyulingan. Melalui proses ini, oksigen, nitrogen, dan gas nadir di udara boleh diasingkan dengan berkesan. Perkembangan teknologi menara pengasingan udara moden telah menjadikan proses pengasingan lebih cekap dan penggunaan tenaga yang rendah, yang sangat penting untuk penggunaan gas industri.
Untuk sebarang keperluan oksigen/nitrogen, sila hubungi kami ：
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Masa siaran: Jul-07-2025