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

טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה היא שיטה המפרידה את המרכיבים העיקריים (חנקן, חמצן וארגון) באוויר באמצעות טמפרטורות נמוכות. היא נמצאת בשימוש נרחב בתעשיות כמו פלדה, כימיה, תרופות ואלקטרוניקה. עם הביקוש הגובר לגזים, היישום של טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה הופך גם הוא נפוץ יותר ויותר. מאמר זה ידון ביסודיות בתהליך הייצור של הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה, כולל עקרון העבודה שלה, הציוד העיקרי, שלבי הפעולה ויישומה בתעשיות שונות.

סקירה כללית של טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית

העיקרון הבסיסי של הפרדת אוויר קריוגנית הוא קירור האוויר לטמפרטורות נמוכות ביותר (בדרך כלל מתחת ל-150°C-), כך שניתן יהיה להפריד את הרכיבים באוויר בהתאם לנקודות הרתיחה השונות שלהם. בדרך כלל, יחידת הפרדת האוויר הקריוגנית משתמשת באוויר כחומר גלם ועוברת תהליכים כגון דחיסה, קירור והתפשטות, ולבסוף מפרידה חנקן, חמצן וארגון מהאוויר. טכנולוגיה זו יכולה לייצר גזים בעלי טוהר גבוה, ועל ידי ויסות מדויק של פרמטרי התהליך, לעמוד בדרישות המחמירות לאיכות הגז בתחומים תעשייתיים שונים.

יחידת הפרדת האוויר הקריוגנית מחולקת לשלושה חלקים עיקריים: מדחס אוויר, מקרר קדם-אוויר וקופסת קירור. מדחס האוויר משמש לדחיסת האוויר ללחץ גבוה (בדרך כלל 5-6 מגה פסקל), המקרר הקדם-אוויר מפחית את טמפרטורת האוויר באמצעות קירור, וקופסת הקירור היא החלק המרכזי של כל תהליך הפרדת האוויר הקריוגני, כולל מגדל הפרדה, המשמש להשגת הפרדת גז.

דחיסת אוויר וקירור

דחיסת אוויר היא השלב הראשון בהפרדת אוויר קריוגנית, שמטרתה העיקרית היא לדחוס את האוויר בלחץ אטמוספרי ללחץ גבוה יותר (בדרך כלל 5-6 מגה פסקל). לאחר שהאוויר נכנס למערכת דרך המדחס, הטמפרטורה שלו תעלה משמעותית עקב תהליך הדחיסה. לכן, יש לבצע סדרה של שלבי קירור כדי להפחית את טמפרטורת האוויר הדחוס. שיטות קירור נפוצות כוללות קירור מים וקירור אוויר, ואפקט קירור טוב יכול להבטיח שהאוויר הדחוס לא יגרום לעומס מיותר על הציוד במהלך העיבוד שלאחר מכן.

לאחר קירור ראשוני של האוויר, הוא עובר לשלב הבא של קירור מקדים. שלב הקירור המקדים משתמש בדרך כלל בחנקן או בחנקן נוזלי כמדיום קירור, ובאמצעות ציוד חילופי חום, טמפרטורת האוויר הדחוס מופחתת עוד יותר, ומתכוננת לתהליך הקריוגני שלאחר מכן. באמצעות קירור מקדים, ניתן להפחית את טמפרטורת האוויר קרוב לטמפרטורת ההנזלה, ובכך לספק את התנאים הדרושים להפרדת הרכיבים באוויר.

התפשטות בטמפרטורה נמוכה והפרדת גזים

לאחר דחיסה וקירור מוקדם של האוויר, השלב המרכזי הבא הוא התפשטות בטמפרטורה נמוכה והפרדת גזים. התפשטות בטמפרטורה נמוכה מושגת על ידי התפשטות מהירה של האוויר הדחוס דרך שסתום התפשטות ללחץ רגיל. במהלך תהליך ההתפשטות, טמפרטורת האוויר תרד משמעותית ותגיע לטמפרטורת התנזלות. חנקן וחמצן באוויר יתחילו להתנזל בטמפרטורות שונות עקב הבדלי נקודת הרתיחה ביניהם.

בציוד הפרדת אוויר קריוגני, האוויר הנוזלי נכנס לקופסה הקרה, שם מגדל החלוקה הוא החלק המרכזי בהפרדת הגזים. העיקרון המרכזי של מגדל החלוקה הוא ניצול הפרשי נקודת הרתיחה של רכיבים שונים באוויר, באמצעות עלייה ויורדת הגז בקופסה הקרה, כדי להשיג הפרדת גזים. נקודת הרתיחה של חנקן היא -195.8°C, של חמצן היא -183°C ושל ארגון היא -185.7°C. על ידי התאמת הטמפרטורה והלחץ במגדל, ניתן להשיג הפרדת גזים יעילה.

תהליך הפרדת הגזים במגדל הפרדוקציה הוא מדויק מאוד. בדרך כלל, משתמשים במערכת מגדל פרדוקציה דו-שלבית כדי להפיק חנקן, חמצן וארגון. ראשית, חנקן מופרד בחלקו העליון של מגדל הפרדוקציה, בעוד שחמצן נוזלי וארגון מרוכזים בחלקו התחתון. כדי לשפר את יעילות ההפרדה, ניתן להוסיף למגדל מצנן ומאייד חוזר, אשר יכולים לשלוט בצורה מדויקת יותר בתהליך הפרדת הגזים.

החנקן המופק הוא בדרך כלל בעל טוהר גבוה (מעל 99.99%), ונמצא בשימוש נרחב במטלורגיה, בתעשייה הכימית ובאלקטרוניקה. חמצן משמש בתעשיות רפואיות, בתעשיית הפלדה ובתעשיות אחרות הצורכות אנרגיה גבוהה הדורשות חמצן. ארגון, כגז נדיר, מופק בדרך כלל באמצעות תהליך הפרדת גזים, בעל טוהר גבוה ונמצא בשימוש נרחב בריתוך, התכה וחיתוך לייזר, בין שאר תחומי הטכנולוגיה העילית. מערכת הבקרה האוטומטית יכולה להתאים פרמטרי תהליך שונים בהתאם לצרכים בפועל, לייעל את יעילות הייצור ולהפחית את צריכת האנרגיה.

בנוסף, אופטימיזציה של מערכת הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה כוללת גם טכנולוגיות חיסכון באנרגיה ובקרת פליטות. לדוגמה, על ידי מיחזור האנרגיה בטמפרטורה נמוכה במערכת, ניתן להפחית בזבוז אנרגיה ולשפר את יעילות ניצול האנרגיה הכוללת. יתר על כן, עם התקנות הסביבתיות המחמירות יותר ויותר, ציוד הפרדת אוויר קריוגני עמוק מודרני מקדיש תשומת לב רבה יותר להפחתת פליטות גזים מזיקים ולשיפור הידידותיות הסביבתית של תהליך הייצור.

יישומים של הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה

לטכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה יש לא רק יישומים חשובים בייצור גזים תעשייתיים, אלא גם ממלאת תפקיד משמעותי בתחומים רבים. בתעשיות הפלדה, הדשנים והפטרוכימיה, טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה משמשת לאספקת גזים בעלי טוהר גבוה כגון חמצן וחנקן, מה שמבטיח תהליכי ייצור יעילים. בתעשיית האלקטרוניקה, החנקן המסופק על ידי הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה משמש לבקרת אטמוספירה בייצור מוליכים למחצה. בתעשייה הרפואית, חמצן בעל טוהר גבוה הוא קריטי לתמיכה נשימתית של מטופלים.

בנוסף, טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה ממלאת גם תפקיד חשוב באחסון והובלה של חמצן נוזלי וחנקן נוזלי. במצבים בהם לא ניתן להעביר גזים בלחץ גבוה, חמצן נוזלי וחנקן נוזלי יכולים להפחית ביעילות את הנפח ולהוריד את עלויות ההובלה.

מַסְקָנָה

טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה, עם יכולות הפרדת הגזים היעילות והמדויקות שלה, מיושמת באופן נרחב בתחומים תעשייתיים שונים. עם התקדמות הטכנולוגיה, תהליך הפרדת האוויר הקריוגנית העמוקה יהפוך לחכם וחסכוני יותר באנרגיה, תוך שיפור טוהר הפרדת הגז ויעילות הייצור. בעתיד, החדשנות של טכנולוגיית הפרדת אוויר קריוגנית עמוקה מבחינת הגנת הסביבה והשבת משאבים תהפוך גם היא לכיוון מפתח בפיתוח התעשייה.

אנה טל'/וואטסאפ/ווצ'ט:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com