HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.

Teknolojia ya utenganishaji wa hewa ya cryogenic ya kina ni njia inayotenganisha vipengele vikuu (nitrojeni, oksijeni na argon) hewani kupitia halijoto ya chini. Inatumika sana katika viwanda kama vile chuma, kemikali, dawa na vifaa vya elektroniki. Kwa kuongezeka kwa mahitaji ya gesi, matumizi ya teknolojia ya utenganishaji wa hewa ya cryogenic ya kina pia yanazidi kuenea. Makala haya yatajadili kwa kina mchakato wa uzalishaji wa utenganishaji wa hewa ya cryogenic ya kina, ikiwa ni pamoja na kanuni yake ya kufanya kazi, vifaa vikuu, hatua za uendeshaji na matumizi yake katika tasnia mbalimbali.

Muhtasari wa Teknolojia ya Utenganishaji wa Hewa ya Cryogenic

Kanuni ya msingi ya utenganishaji wa hewa ya cryogenic ni kupoza hewa hadi halijoto ya chini sana (kwa ujumla chini ya -150°C), ili vipengele vilivyo hewani viweze kutenganishwa kulingana na viwango vyao tofauti vya mchemko. Kawaida, kitengo cha utenganishaji wa hewa ya cryogenic hutumia hewa kama malighafi na hupitia michakato kama vile kubana, kupoeza, na upanuzi, hatimaye kutenganisha nitrojeni, oksijeni, na argon kutoka hewani. Teknolojia hii inaweza kutoa gesi zenye usafi wa hali ya juu na, kwa kudhibiti vigezo vya mchakato kwa usahihi, kukidhi mahitaji makali ya ubora wa gesi katika nyanja tofauti za viwanda.

Kitengo cha utenganishaji wa hewa ya cryogenic kimegawanywa katika sehemu kuu tatu: kigandamiza hewa, kipozesha hewa kabla ya kupoza, na kisanduku baridi. Kigandamiza hewa hutumika kubana hewa hadi kwenye shinikizo kubwa (kawaida 5-6 MPa), kigandamiza hewa kabla ya kupoza hupunguza halijoto ya hewa kupitia kupoza, na kisanduku baridi ndio sehemu kuu ya mchakato mzima wa utenganishaji wa hewa ya cryogenic, ikiwa ni pamoja na mnara wa kugawanya, ambao hutumika kufikia utenganishaji wa gesi.

Kukandamiza na kupoeza hewa

Mgandamizo wa hewa ni hatua ya kwanza katika utenganishaji wa hewa ya cryogenic, hasa ikilenga kubana hewa kwa shinikizo la angahewa hadi shinikizo la juu (kawaida 5-6 MPa). Baada ya hewa kuingia kwenye mfumo kupitia compressor, halijoto yake itaongezeka sana kutokana na mchakato wa kubana. Kwa hivyo, mfululizo wa hatua za kupoeza lazima zifanyike ili kupunguza halijoto ya hewa iliyobanwa. Njia za kawaida za kupoeza ni pamoja na kupoeza maji na kupoeza hewa, na athari nzuri ya kupoeza inaweza kuhakikisha kwamba hewa iliyobanwa haisababishi mzigo usio wa lazima kwenye vifaa wakati wa usindikaji unaofuata.

Baada ya hewa kupozwa awali, huingia katika hatua inayofuata ya kupozwa kabla. Hatua ya kupozwa kabla ya kupozwa kwa kawaida hutumia nitrojeni au nitrojeni kioevu kama njia ya kupoeza, na kupitia vifaa vya kubadilishana joto, halijoto ya hewa iliyobanwa hupunguzwa zaidi, na kujiandaa kwa mchakato unaofuata wa cryogenic. Kupitia kupoeza kabla ya kupozwa, halijoto ya hewa inaweza kupunguzwa hadi karibu na halijoto ya kimiminika, na kutoa hali muhimu kwa ajili ya kutenganisha vipengele hewani.

Upanuzi wa joto la chini na utenganisho wa gesi

Baada ya hewa kubanwa na kupozwa kabla, hatua muhimu inayofuata ni upanuzi wa halijoto ya chini na utenganisho wa gesi. Upanuzi wa halijoto ya chini hupatikana kwa kupanua hewa iliyobanwa haraka kupitia vali ya upanuzi hadi shinikizo la kawaida. Wakati wa mchakato wa upanuzi, halijoto ya hewa itashuka sana, na kufikia halijoto ya kimiminika. Nitrojeni na oksijeni hewani zitaanza kuyeyuka katika halijoto tofauti kutokana na tofauti zao za kiwango cha mchemko.

Katika vifaa vya utenganishaji hewa vya cryogenic, hewa iliyoyeyuka huingia kwenye kisanduku baridi, ambapo mnara wa ugawaji ni sehemu muhimu ya utenganishaji wa gesi. Kanuni kuu ya mnara wa ugawaji ni kutumia tofauti za kiwango cha mchemko wa vipengele tofauti hewani, kupitia gesi inayopanda na kushuka kwenye kisanduku baridi, ili kufikia utenganishaji wa gesi. Kiwango cha mchemko cha nitrojeni ni -195.8°C, kile cha oksijeni ni -183°C, na kile cha argon ni -185.7°C. Kwa kurekebisha halijoto na shinikizo kwenye mnara, utenganishaji wa gesi unaofaa unaweza kupatikana.

Mchakato wa utenganishaji wa gesi katika mnara wa ugawaji ni sahihi sana. Kwa kawaida, mfumo wa mnara wa ugawaji wa hatua mbili hutumiwa kutoa nitrojeni, oksijeni, na argoni. Kwanza, nitrojeni hutenganishwa katika sehemu ya juu ya mnara wa ugawaji, huku oksijeni ya kioevu na argoni zikiwa zimejilimbikizia katika sehemu ya chini. Ili kuboresha ufanisi wa utenganishaji, kipoezaji na kivukizaji upya vinaweza kuongezwa kwenye mnara, ambacho kinaweza kudhibiti kwa usahihi zaidi mchakato wa utenganishaji wa gesi.

Nitrojeni inayotolewa kwa kawaida huwa na usafi wa hali ya juu (zaidi ya 99.99%), hutumika sana katika madini, tasnia ya kemikali, na vifaa vya elektroniki. Oksijeni hutumika katika tasnia ya matibabu, tasnia ya chuma, na tasnia zingine zinazotumia nishati nyingi zinazohitaji oksijeni. Argon, kama gesi adimu, kwa kawaida hutolewa kupitia mchakato wa utenganisho wa gesi, ikiwa na usafi wa hali ya juu na hutumika sana katika kulehemu, kuyeyusha, na kukata kwa leza, miongoni mwa nyanja zingine za teknolojia ya hali ya juu. Mfumo wa udhibiti otomatiki unaweza kurekebisha vigezo mbalimbali vya mchakato kulingana na mahitaji halisi, kuboresha ufanisi wa uzalishaji, na kupunguza matumizi ya nishati.

Kwa kuongezea, uboreshaji wa mfumo wa utenganishaji wa hewa ya kina kirefu pia unajumuisha teknolojia za kuokoa nishati na kudhibiti uzalishaji. Kwa mfano, kwa kurejesha nishati ya joto la chini katika mfumo, taka za nishati zinaweza kupunguzwa na ufanisi wa jumla wa matumizi ya nishati unaweza kuboreshwa. Zaidi ya hayo, kwa kanuni kali za mazingira zinazozidi kuwa kali, vifaa vya kisasa vya utenganishaji wa hewa ya kina kirefu pia vinatilia maanani zaidi kupunguza uzalishaji wa gesi hatari na kuongeza urafiki wa mazingira wa mchakato wa uzalishaji.

Matumizi ya utenganishaji wa hewa ya kina kirefu

Teknolojia ya utenganishaji wa hewa ya kina cryogenic sio tu kwamba ina matumizi muhimu katika uzalishaji wa gesi za viwandani, lakini pia ina jukumu muhimu katika nyanja nyingi. Katika tasnia ya chuma, mbolea, na petrokemikali, teknolojia ya utenganishaji wa hewa ya kina cryogenic hutumika kutoa gesi zenye usafi wa hali ya juu kama vile oksijeni na nitrojeni, kuhakikisha michakato bora ya uzalishaji. Katika tasnia ya vifaa vya elektroniki, nitrojeni inayotolewa na utenganishaji wa hewa ya kina cryogenic hutumika kwa udhibiti wa angahewa katika utengenezaji wa nusu-semiconductor. Katika tasnia ya matibabu, oksijeni yenye usafi wa hali ya juu ni muhimu kwa usaidizi wa kupumua kwa wagonjwa.

Zaidi ya hayo, teknolojia ya utenganishaji wa hewa ya kina kirefu pia ina jukumu muhimu katika uhifadhi na usafirishaji wa oksijeni kioevu na nitrojeni kioevu. Katika hali ambapo gesi zenye shinikizo kubwa haziwezi kusafirishwa, oksijeni kioevu na nitrojeni kioevu vinaweza kupunguza ujazo na kupunguza gharama za usafirishaji.

Hitimisho

Teknolojia ya utenganishaji wa hewa ya cryogenic yenye kina kirefu, pamoja na uwezo wake mzuri na sahihi wa utenganishaji wa gesi, inatumika sana katika nyanja mbalimbali za viwanda. Kwa maendeleo ya teknolojia, mchakato wa utenganishaji wa hewa ya cryogenic yenye kina kirefu utakuwa wa busara zaidi na unaotumia nishati kidogo, huku ukiongeza usafi wa utenganishaji wa gesi na ufanisi wa uzalishaji. Katika siku zijazo, uvumbuzi wa teknolojia ya utenganishaji wa hewa ya cryogenic yenye kina kirefu katika suala la ulinzi wa mazingira na urejeshaji wa rasilimali pia utakuwa mwelekeo muhimu kwa maendeleo ya tasnia.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com