מזעור של חנקן נוזלי תעשייתי מתייחס בדרך כלל לייצור חנקן נוזלי בציוד או מערכות קטנות יחסית. מגמה זו של מזעור הופכת את ייצור החנקן הנוזלי לגמיש יותר, נייד יותר ומתאים למגוון רחב יותר של תרחישי יישומים.
עבור מזעור של חנקן נוזלי תעשייתי, קיימות בעיקר השיטות הבאות:
יחידות הכנת חנקן נוזלי פשוטות: יחידות אלו משתמשות בדרך כלל בטכנולוגיית הפרדת אוויר כדי להפיק חנקן מהאוויר באמצעות שיטות כמו ספיחה או הפרדת ממברנות, ולאחר מכן משתמשות במערכות קירור או במרחיבים כדי לקרר את החנקן למצב נוזלי. יחידות אלו בדרך כלל קומפקטיות יותר מיחידות הפרדת אוויר גדולות ומתאימות לשימוש במפעלים קטנים, מעבדות או במקומות בהם נדרש ייצור חנקן באתר.
מזעור של שיטת הפרדת אוויר בטמפרטורה נמוכה: שיטת הפרדת אוויר בטמפרטורה נמוכה היא שיטת ייצור חנקן תעשייתית נפוצה, וחנקן נוזלי מטוהר באמצעות דחיסה רב-שלבית, קירור והתפשטות ותהליכים אחרים. ציוד הפרדת אוויר ממוזער בטמפרטורה נמוכה משתמש לעתים קרובות בטכנולוגיית קירור מתקדמת ובמחליפי חום יעילים כדי להפחית את גודל הציוד ולשפר את יעילות האנרגיה.
מזעור שיטת אידוי בוואקום: בתנאי ואקום גבוה, חנקן גזי מתאדה בהדרגה תחת לחץ, כך שהטמפרטורה שלו יורדת, ולבסוף מתקבל חנקן נוזלי. שיטה זו ניתנת להשגה באמצעות מערכות ואקום ומאיידים ממוזערים, והיא מתאימה ליישומים בהם נדרש ייצור חנקן מהיר.
למזעור של חנקן נוזלי תעשייתי יש את היתרונות הבאים:
גמישות: ניתן להזיז ולפרוס את ציוד ייצור החנקן הנוזלי הממוזער בהתאם לצרכים בפועל כדי להתאים אותו לצרכים של אירועים שונים.
ניידות: המכשיר קטן, קל לנשיאה והובלה, ויכול להקים במהירות מערכות לייצור חנקן באתר.
יעילות: ציוד לייצור חנקן נוזלי ממוזער משתמש לעתים קרובות בטכנולוגיה מתקדמת ובמחליפי חום יעילים כדי לשפר את יעילות האנרגיה ולהפחית את צריכת האנרגיה.
הגנת הסביבה: חנקן נוזלי, כנוזל קירור נקי, אינו מייצר חומרים מזיקים במהלך השימוש והוא ידידותי לסביבה.
תהליך ייצור החנקן הנוזלי כולל בעיקר את השלבים הבאים, להלן מבוא מפורט לתהליך:
דחיסת אוויר וטיהור:
1. האוויר נדחס תחילה על ידי מדחס האוויר.
2. האוויר הדחוס מקורר ומטוהר כדי להפוך לאוויר עיבוד.
העברת חום ונוזלה:
1. אוויר העיבוד עובר חילוף חום עם גז בטמפרטורה נמוכה דרך מחליף החום הראשי כדי לייצר נוזל ולהיכנס למגדל החלוקה.
2. טמפרטורה נמוכה נגרמת כתוצאה מהתפשטות של ויסות אוויר בלחץ גבוה או מהתפשטות של מרחיב אוויר בלחץ בינוני.
פירוקציה וטיהור:
1. אוויר מזוקק במפרקציונר דרך שכבות של מגשים.
2. חנקן טהור מיוצר בחלק העליון של העמודה התחתונה של הפרקציונטור.
קיבולת מיחזור קור ותפוקת מוצר:
1. החנקן הטהור בטמפרטורה נמוכה מהמגדל התחתון נכנס למחליף החום הראשי ומחזיר את הכמות הקרה באמצעות חילופי חום עם אוויר העיבוד.
2. חנקן טהור מחומם מחדש מופק כמוצר והופך לחנקן הנדרש על ידי המערכת במורד הזרם.
ייצור חנקן נוזלי:
1. החנקן המתקבל בשלבים הנ"ל עובר נוזל נוסף בתנאים ספציפיים (כגון טמפרטורה נמוכה ולחץ גבוה) ליצירת חנקן נוזלי.
2. לחנקן נוזלי נקודת רתיחה נמוכה ביותר, כ-196- מעלות צלזיוס, ולכן יש לאחסן ולהוביל אותו בתנאים מחמירים.
אחסון ויציבות:
1. חנקן נוזלי מאוחסן במיכלים מיוחדים, שבדרך כלל בעלי תכונות בידוד טובות כדי להאט את קצב האידוי של חנקן נוזלי.
2. יש צורך לבדוק באופן קבוע את אטימות מיכל האחסון ואת כמות החנקן הנוזלי כדי להבטיח את איכותו ויציבותו.
זמן פרסום: 25 במאי 2024