קבוצת הטכנולוגיה של האנגז'ו נוז'ואו בע"מ

עם העלייה המתמשכת בביקוש התעשייתי, טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה הפכה לאחת מטכנולוגיות הליבה בתחום ייצור הגז התעשייתי. יחידת הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה מעבדת את האוויר באמצעות טיפול קריוגני עמוק, המפרידה בין הרכיבים השונים באוויר, בעיקר חמצן נוזלי (LOX), חנקן נוזלי (LIN) וארגון נוזלי (LAR). מבין הגזים הללו, חמצן נוזלי וחנקן נוזלי הם המבוקשים ביותר, ונמצאים בשימוש נרחב בתעשיות כמו מטלורגיה, הנדסה כימית, אלקטרוניקה, רפואה ומזון. מאמר זה יבצע ניתוח השוואתי של ייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי בתהליך הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה, ויבחן את השפעתם של גורמים שונים על הייצור.

א. סקירה כללית של טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית

טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית היא שיטה המקררת אוויר לטמפרטורות נמוכות במיוחד (מתחת ל-150°C- בקירוב) כדי להנזיל אותו. באמצעות תהליך זה, רכיבי גז שונים באוויר (כגון חמצן, חנקן, ארגון וכו') נפרדים עקב נקודות הרתיחה השונות שלהם בטמפרטורות שונות, ובכך מושגת הפרדה. עקרון הפעולה של יחידת הפרדת אוויר קריוגנית הוא קירור האוויר ושימוש במגדל הפרדה לצורך הפרדת הגז. טמפרטורות ההנזלה של חמצן וחנקן הן 183°C- ו-196°C- בהתאמה. ייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי תלוי בדרך כלל בקצב זרימת האוויר, ביעילות הקירור ובתנאי ההפעלה של מגדל ההפרדה.

II. הבדלים בייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי

ההבדלים בייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי נקבעים בעיקר על ידי מספר גורמים: הרכב האוויר, פרמטרי ההפעלה, מבנה מגדל הפרדה וקנה המידה של הייצור. ביחידות הפרדת אוויר קריוגניות, ייצור החמצן והחנקן נוצר בדרך כלל ביחס מסוים. באופן כללי, ייצור החמצן הנוזלי נמוך יחסית מזה של חנקן נוזלי, אך הביקוש לחמצן נוזלי גם הוא עולה בהתמדה, במיוחד בתעשיות הרפואיות, התכת הפלדה והכימיה.

הביקוש לחמצן נוזלי מושפע בעיקר מריכוז החמצן ומהביקוש לחמצן ביישומים תעשייתיים מסוימים. ביישומים תעשייתיים מסוימים, העלייה בריכוז החמצן מובילה ישירות לעלייה בביקוש לחמצן נוזלי. לדוגמה, טכנולוגיות העשרת חמצן בתעשיית הפלדה, תהליכי בעירה עתירי חמצן בייצור זכוכית וכו', כולן דורשות אספקה מספקת יחסית של חמצן נוזלי. השימוש בחנקן נוזלי נפוץ יותר, וכולל תעשיות רפואיות, אלקטרוניקה, תעופה וחלל ואחרות. בתעשיות אלו, חנקן נוזלי נמצא בשימוש נרחב לקירור, אחסון והנזלה של גזי חנקן נוזלי.

ג. גורמים המשפיעים על ייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי

ייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי אינו מושפע רק מביקוש השוק, אלא גם מוגבל על ידי יעילות התפעול של יחידת הפרדת האוויר הקריוגנית, קצב זרימת האוויר וטכנולוגיית הקירור, בין היתר. ראשית, קצב זרימת האוויר הוא אחד הגורמים הקריטיים ביותר המשפיעים על ייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי. ככל שקצב זרימת האוויר גדול יותר, כך גדלה הכמות הכוללת של חמצן נוזלי וחנקן נוזלי המיוצרת. שנית, יעילות מגדל הפרקציה חשובה מאוד גם היא לייצור. גורמים כמו גובה מגדל הפרקציה, טמפרטורת ההפעלה ויחס ריפלוקס הגז משפיעים כולם על יעילות ההפרדה של חמצן וחנקן, ובכך משפיעים על הייצור הסופי.

יעילות התכנון והתפעול של ציוד הקירור משפיעים ישירות על עלות התפעול ויכולת הייצור של יחידת הפרדת האוויר הקריוגנית. אם יעילות מערכת הקירור נמוכה, יעילות הנזלה של האוויר תפחת במידה ניכרת, ובכך תשפיע על ייצור החמצן הנוזלי והחנקן הנוזלי. לכן, טכנולוגיות וציוד קירור מתקדמים הם בעלי חשיבות רבה לשיפור כושר הייצור.

IV. אמצעי אופטימיזציה לייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי

כדי להגביר את ייצור החמצן הנוזלי והחנקן הנוזלי, ארגונים רבים מייעלים את פרמטרי ההפעלה של יחידת הפרדת האוויר הקריוגנית כדי להשיג ייצור יעיל יותר. מצד אחד, הגדלת קצב זרימת האוויר יכולה לשפר את נפח ייצור הגז הכולל; מצד שני, שיפור היעילות התפעולית של מגדל הפרדוקציה, אופטימיזציה של פיזור הטמפרטורה והלחץ בתוך המגדל, יכול גם לשפר ביעילות את יעילות ההפרדה של חמצן נוזלי וחנקן נוזלי. בנוסף, בשנים האחרונות, ציוד ייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי אימץ טכנולוגיות קירור מתקדמות יותר, כגון שימוש במערכות קירור רב-שלביות, אשר יכולות לשפר עוד יותר את יעילות ההנזלה ובכך להגביר את ייצור החמצן הנוזלי והחנקן הנוזלי.

V. ביקוש שוק לחמצן נוזלי וחנקן נוזלי מהפרדת אוויר קריוגנית

ההבדלים בביקוש השוק לחמצן נוזלי וחנקן נוזלי הם אחד הגורמים החשובים להשוואת ייצור. הביקוש לחמצן נוזלי מושפע בדרך כלל באופן משמעותי מתעשיות ספציפיות, במיוחד בתעשיות התכת פלדה, חירום רפואי וייצור אלקטרוניקה, שם הביקוש לחמצן נוזלי יציב ועולה משנה לשנה. לדוגמה, עם ההתפתחות המתמשכת של התעשייה הרפואית, השימוש בחמצן נוזלי בטיפול חירום, טיפולים וניתוחים הופך נפוץ יותר ויותר, מה שמניע את הצמיחה של הביקוש בשוק החמצן הנוזלי. במקביל, היישום הנרחב של חנקן נוזלי במזון קפוא, הובלת גז נוזלי וכו', הוביל גם לצמיחה מתמשכת של הביקוש לחנקן נוזלי.

קיבולת האספקה של חמצן נוזלי וחנקן נוזלי קשורה קשר הדוק לגודל הציוד וליעילות התפעולית של מפעלי הייצור. יחידות הפרדת אוויר קריוגניות עמוקות בקנה מידה גדול מציעות בדרך כלל קיבולת ייצור גבוהה יותר, אך הן דורשות גם צריכת אנרגיה גבוהה יותר ותחזוקת ציוד קפדנית יותר. מצד שני, לציוד בקנה מידה קטן יש יתרונות בגמישות ובקרת עלויות, והוא יכול לספק אספקה בזמן עבור יישומים תעשייתיים בקנה מידה קטן.

מהניתוח ההשוואתי לעיל, ניתן לראות כי ייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי בתהליך הפרדת אוויר קריוגני עמוק מושפע מגורמים שונים, כולל קצב זרימת האוויר, יעילות התפעול של מגדל הפרדוקציה והרמה הטכנית של מערכת הקירור. למרות שייצור חמצן נוזלי וחנקן נוזלי מראה בדרך כלל יחס פרופורציונלי מסוים, ביקוש השוק, יעילות הייצור והשיפור המתמיד של טכנולוגיית הציוד עדיין מספקים מרחב רחב לאופטימיזציה של ייצור שני גזים אלה.

עם התפתחות התעשייה וההתקדמות הטכנולוגית, טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה צפויה להשיג כושר ייצור גבוה יותר וצריכת אנרגיה נמוכה יותר בעתיד. כשני גזים תעשייתיים חשובים, סיכויי השוק של חמצן נוזלי וחנקן נוזלי נותרו רחבים. באמצעות שיפור טכנולוגי מתמיד ויעילות ייצור מוגברת, כושר הייצור של חמצן נוזלי וחנקן נוזלי יתאים יותר לביקוש השוק, ויספק אספקת גז יציבה ויעילה יותר לכל התעשיות.

אנה טל'/וואטסאפ/ווצ'ט:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com