Teknolojia ya kutenganisha hewa ya cryogenic ni mojawapo ya mbinu muhimu za kuzalisha nitrojeni na oksijeni safi katika tasnia ya kisasa. Teknolojia hii inatumika sana katika tasnia mbalimbali kama vile madini, uhandisi wa kemikali, na dawa. Makala hii itachunguza kwa undani jinsi utengano wa hewa ya cryogenic hutoa nitrojeni na oksijeni ya usafi wa juu, pamoja na hatua muhimu na vifaa vinavyohusika katika mchakato.

 12

1. Kanuni ya msingi ya kujitenga kwa hewa ya cryogenic

Kutenganisha hewa ya cryogenic ni mchakato unaotenganisha vipengele vikuu vya hewa kwa kupunguza joto. Hewa hasa ina nitrojeni, oksijeni, na kiasi kidogo cha argon. Kwa kugandamiza na kupoeza hewa hadi kwenye joto la chini sana, hewa hutiwa kimiminika, na kisha sehemu mbalimbali za kuchemsha za kila gesi hutumika kwa kunereka kutenganisha nitrojeni na oksijeni. Kiwango cha kuchemka cha nitrojeni ni -195.8℃, na cha oksijeni ni -183℃, kwa hivyo zinaweza kusafishwa kando kwa kunereka kwa hatua.

2. Hatua ya kabla ya matibabu: Utakaso wa hewa

Katika mchakato wa kutenganisha hewa ya cryogenic, matibabu ya awali ya hewa ni hatua muhimu ya kwanza. Hewa ina uchafu kama vile vumbi, kaboni dioksidi na unyevu, ambayo itaganda katika mazingira ya joto la chini, na kusababisha kuziba kwa vifaa. Kwa hiyo, hewa kwanza inakabiliwa na kuchujwa, kukandamizwa, na kukausha hatua ili kuondoa uchafu na unyevu. Kwa kawaida, dryers na adsorbers sieve Masi ni vifaa muhimu kutumika kuondoa uchafu kutoka hewa, kuhakikisha utulivu na ufanisi wa baadae mchakato cryogenic kujitenga.

3. Ukandamizaji wa hewa na baridi

Hewa iliyosafishwa inahitaji kukandamizwa, kwa kawaida kupitia compressors nyingi ili kuongeza shinikizo la hewa hadi megapascals 5-6. Kisha hewa iliyoshinikizwa hupozwa kwa njia ya kubadilishana joto na gesi iliyorudishwa kwa joto la chini, hatua kwa hatua inapunguza joto ili kukaribia hatua ya kioevu. Katika mchakato huu, wabadilishanaji joto huchukua jukumu muhimu, kwani wanaweza kupunguza matumizi ya nishati kwa ufanisi na kuboresha ufanisi wa kupoeza, kuhakikisha kuwa hewa inaweza kuyeyushwa chini ya hali ya joto la chini, na kutoa masharti ya kutenganishwa kwa kunereka.

4. Kimiminiko cha hewa na kunereka

Katika mnara wa kujitenga wa kilio, hewa iliyoshinikizwa na kupozwa hupozwa zaidi kwa hali ya kioevu. Hewa iliyoyeyuka hutumwa kwenye mnara wa kunereka kwa kujitenga. Mnara wa kunereka umegawanywa katika sehemu mbili: mnara wa shinikizo la juu na mnara wa shinikizo la chini. Katika mnara wa shinikizo la juu, hewa hutenganishwa katika oksijeni ghafi na nitrojeni ghafi, na kisha oksijeni ghafi na nitrojeni ghafi hutawanywa zaidi kwenye mnara wa shinikizo la chini ili kupata oksijeni na nitrojeni ya usafi wa juu. Mgawanyo wa nitrojeni na oksijeni hasa hutumia sifa zao tofauti za kimaumbile za sehemu zinazochemka, kwa hivyo utengano mzuri unaweza kupatikana katika mnara wa kunereka.

5. Mchakato wa utakaso

Oksijeni na nitrojeni zilizotenganishwa katika mnara wa kunereka bado zina kiasi kidogo cha uchafu, kwa hivyo zinahitaji kusafishwa zaidi ili kufikia viwango vya viwanda na matibabu. Usafi wa nitrojeni unaweza kuboreshwa kupitia vichocheo vya uondoaji oksijeni wa hidrojeni, wakati usafi wa oksijeni unaweza kupatikana kupitia michakato ya kunereka tena. Ili kuboresha usafi wa gesi ya bidhaa, vifaa kama vile visafishaji vya nitrojeni na visafishaji oksijeni kwa kawaida hutumiwa, hatimaye kupata oksijeni ya hali ya juu na bidhaa za nitrojeni.

6. Maombi ya nitrojeni na oksijeni

Nitrojeni ya hali ya juu na oksijeni inayozalishwa na teknolojia ya kutenganisha hewa ya cryogenic hutumiwa sana katika tasnia nyingi. Nitrojeni ya hali ya juu hutumiwa katika tasnia ya kemikali kama gesi ya kinga na gesi ya kubeba, katika tasnia ya chakula kwa kuhifadhi na ufungaji, na oksijeni hutumiwa sana katika tasnia ya matibabu na kulehemu. Katika sekta ya metallurgiska, oksijeni pia hutumiwa kuboresha ufanisi wa mwako na kupunguza uzalishaji wa kaboni. Katika maombi haya, usafi wa gesi ni ufunguo wa kuamua matumizi yake, na teknolojia ya kutenganisha hewa ya cryogenic imepata kutambuliwa kwa upana kwa utengano wake wa ufanisi na pato la juu la usafi.

7. Faida na changamoto za teknolojia ya kutenganisha hewa ya cryogenic

Teknolojia ya kutenganisha hewa ya Cryogenic inapendekezwa katika sekta ya viwanda kutokana na usafi wake wa juu na ufanisi wa juu. Walakini, teknolojia hii pia inakabiliwa na changamoto kadhaa, kama vile matumizi makubwa ya nishati na gharama kubwa za matengenezo ya vifaa. Ili kupunguza matumizi ya nishati, vifaa vya kisasa vya kutenganisha hewa ya cryogenic kawaida huja na mifumo ya hali ya juu ya kuokoa nishati, kama vile vifaa vya kurejesha joto na mifumo ya kupoeza ya hatua nyingi. Zaidi ya hayo, matumizi ya teknolojia ya udhibiti wa otomatiki imeongeza kwa kiasi kikubwa ufanisi wa uendeshaji na usalama wa vitengo vya kina vya utenganisho wa hewa ya cryogenic. Kupitia uboreshaji wa kiteknolojia na uboreshaji wa vifaa, ufanisi wa nishati na uthabiti wa mifumo ya utengano wa hewa ya kilio imeboreshwa kila wakati, na kukuza matumizi yao katika tasnia mbalimbali.

 13

Utenganisho wa hewa ya kilio cha kina kwa sasa ni mojawapo ya mbinu bora zaidi za kuzalisha nitrojeni na oksijeni ya usafi wa juu. Inatenganisha na kutakasa oksijeni na nitrojeni kutoka kwa hewa kupitia hatua nyingi kama vile matibabu ya awali ya hewa, ukandamizaji, ubaridi, umiminiko na kunereka. Ingawa mchakato wa utenganishaji wa hewa ya kiliojeniki una matumizi ya juu ya nishati na vifaa vya ngumu, athari yake ya utenganisho mzuri na pato la bidhaa zenye usafi wa hali ya juu hufanya teknolojia hii kuwa ya lazima katika tasnia nyingi.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 

 


Muda wa kutuma: Jul-14-2025