Teknolojia ya kutenganisha hewa ya cryogenic ya kina ni njia ambayo hutenganisha vipengele vikuu (nitrojeni, oksijeni na argon) katika hewa kupitia joto la chini. Inatumika sana katika tasnia kama vile chuma, kemikali, dawa na umeme. Kwa kuongezeka kwa mahitaji ya gesi, matumizi ya teknolojia ya utengano wa hewa ya kilio pia inazidi kuenea. Nakala hii itajadili kwa undani mchakato wa uzalishaji wa mgawanyiko wa hewa wa kilio, pamoja na kanuni yake ya kufanya kazi, vifaa kuu, hatua za operesheni na matumizi yake katika tasnia anuwai.
Muhtasari wa Teknolojia ya Kutenganisha Hewa ya Cryogenic
Kanuni ya msingi ya kutenganisha hewa ya cryogenic ni kupoza hewa kwa joto la chini sana (kwa ujumla chini ya -150 ° C), ili vipengele vya hewa vinaweza kutenganishwa kulingana na pointi zao tofauti za kuchemsha. Kawaida, kitengo cha kutenganisha hewa ya kilio hutumia hewa kama malighafi na hupitia michakato kama vile mgandamizo, kupoeza, na upanuzi, hatimaye kutenganisha nitrojeni, oksijeni, na argoni kutoka kwa hewa. Teknolojia hii inaweza kuzalisha gesi za usafi wa juu na, kwa kusimamia kwa usahihi vigezo vya mchakato, kufikia mahitaji kali ya ubora wa gesi katika nyanja mbalimbali za viwanda.
Kitengo cha kutenganisha hewa ya cryogenic imegawanywa katika sehemu tatu kuu: compressor hewa, hewa kabla ya baridi, na sanduku baridi. Compressor ya hewa hutumiwa kukandamiza hewa kwa shinikizo la juu (kawaida 5-6 MPa), baridi ya awali hupunguza joto la hewa kwa njia ya baridi, na sanduku la baridi ni sehemu ya msingi ya mchakato mzima wa kutenganisha hewa ya cryogenic, ikiwa ni pamoja na mnara wa kugawanyika, ambayo hutumiwa kufikia mgawanyiko wa gesi.
Ukandamizaji wa hewa na baridi
Ukandamizaji wa hewa ni hatua ya kwanza ya kutenganisha hewa ya cryogenic, hasa inalenga kukandamiza hewa kwa shinikizo la anga hadi shinikizo la juu (kawaida MPa 5-6). Baada ya hewa kuingia kwenye mfumo kwa njia ya compressor, joto lake litaongezeka kwa kiasi kikubwa kutokana na mchakato wa ukandamizaji. Kwa hiyo, mfululizo wa hatua za baridi lazima ufanyike ili kupunguza joto la hewa iliyoshinikizwa. Mbinu za kawaida za kupoeza ni pamoja na kupoeza maji na kupoeza hewa, na athari nzuri ya kupoeza inaweza kuhakikisha kuwa hewa iliyoshinikizwa haisababishi mzigo usio wa lazima kwenye vifaa wakati wa usindikaji unaofuata.
Baada ya hewa kupozwa hapo awali, inaingia hatua inayofuata ya baridi ya awali. Hatua ya awali ya kupoa kwa kawaida hutumia nitrojeni au nitrojeni kioevu kama njia ya kupoeza, na kupitia vifaa vya kubadilishana joto, halijoto ya hewa iliyoshinikwa hupunguzwa zaidi, ikitayarisha mchakato wa cryogenic unaofuata. Kwa njia ya baridi ya awali, joto la hewa linaweza kupunguzwa kwa karibu na joto la liquefaction, kutoa hali muhimu kwa ajili ya kujitenga kwa vipengele vya hewa.
Upanuzi wa joto la chini na kutenganisha gesi
Baada ya hewa kukandamizwa na kupozwa kabla, hatua muhimu inayofuata ni upanuzi wa joto la chini na kutenganisha gesi. Upanuzi wa joto la chini hupatikana kwa kupanua kwa kasi hewa iliyoshinikizwa kupitia valve ya upanuzi hadi shinikizo la kawaida. Wakati wa mchakato wa upanuzi, joto la hewa litashuka kwa kiasi kikubwa, kufikia joto la liquefaction. Nitrojeni na oksijeni angani zitaanza kuyeyusha kwa viwango tofauti vya joto kwa sababu ya tofauti zao za kiwango cha mchemko.
Katika vifaa vya kutenganisha hewa ya cryogenic, hewa yenye maji huingia kwenye sanduku la baridi, ambapo mnara wa sehemu ni sehemu muhimu ya kutenganisha gesi. Kanuni ya msingi ya mnara wa ugawaji ni kutumia tofauti za kiwango cha mchemko cha vipengele tofauti hewani, kupitia gesi inayopanda na kushuka kwenye kisanduku baridi, ili kufikia utengano 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 hali ya joto na shinikizo kwenye mnara, utengano wa gesi unaofaa unaweza kupatikana.
Mchakato wa kutenganisha gesi katika mnara wa sehemu ni sahihi sana. Kawaida, mfumo wa mnara wa kugawanya wa hatua mbili hutumiwa kutoa nitrojeni, oksijeni, na argon. Kwanza, nitrojeni hutenganishwa katika sehemu ya juu ya mnara wa sehemu, wakati oksijeni ya kioevu na argon hujilimbikizia sehemu ya chini. Ili kuboresha ufanisi wa kujitenga, baridi na re-evaporator inaweza kuongezwa kwenye mnara, ambayo inaweza kudhibiti kwa usahihi mchakato wa kutenganisha 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 hutumiwa katika matibabu, tasnia ya chuma, na tasnia zingine zinazotumia nishati nyingi ambazo zinahitaji oksijeni. Argon, kama gesi adimu, kwa kawaida hutolewa kupitia mchakato wa kutenganisha gesi, kwa usafi wa hali ya juu na hutumika sana katika uchomeleaji, kuyeyusha na kukata leza, miongoni mwa nyanja zingine za teknolojia ya juu. Mfumo wa udhibiti wa kiotomatiki unaweza kurekebisha vigezo mbalimbali vya mchakato kulingana na mahitaji halisi, kuongeza ufanisi wa uzalishaji, na kupunguza matumizi ya nishati.
Kwa kuongezea, uboreshaji wa mfumo wa utengano wa hewa wa kilio wa kina pia unajumuisha teknolojia za kuokoa nishati na kudhibiti uzalishaji. Kwa mfano, kwa kurejesha nishati ya halijoto ya chini katika mfumo, upotevu wa nishati unaweza kupunguzwa na ufanisi wa jumla wa matumizi ya nishati unaweza kuboreshwa. Zaidi ya hayo, pamoja na kanuni kali za mazingira, vifaa vya kisasa vya kutenganisha hewa ya kilio pia vinatilia maanani zaidi kupunguza utoaji wa gesi hatari na kuimarisha urafiki wa mazingira wa mchakato wa uzalishaji.
Maombi ya utengano wa hewa ya kilio cha kina
Teknolojia ya kutenganisha hewa ya kina ya cryogenic sio tu ina matumizi muhimu katika uzalishaji wa gesi za viwanda, lakini pia ina jukumu kubwa katika nyanja nyingi. Katika tasnia ya chuma, mbolea, na petrokemikali, teknolojia ya utengano wa hewa ya kilio cha kina hutumiwa kutoa gesi zenye usafi wa hali ya juu kama vile oksijeni na nitrojeni, kuhakikisha michakato ya uzalishaji ifaayo. Katika tasnia ya kielektroniki, nitrojeni inayotolewa na utengano wa hewa ya kilio hutumika kwa udhibiti wa anga katika utengenezaji wa semiconductor. Katika tasnia ya matibabu, oksijeni ya hali ya juu ni muhimu kwa msaada wa kupumua kwa wagonjwa.
Kwa kuongezea, teknolojia ya kutenganisha hewa ya kilio kirefu pia ina jukumu muhimu katika uhifadhi na usafirishaji wa oksijeni ya kioevu na nitrojeni ya kioevu. Katika hali ambapo gesi za shinikizo la juu haziwezi kusafirishwa, oksijeni ya kioevu na nitrojeni ya kioevu inaweza kupunguza kwa ufanisi kiasi na kupunguza gharama za usafiri.
Hitimisho
Teknolojia ya utengano wa hewa ya kilio cha kina, pamoja na uwezo wake mzuri na sahihi wa kutenganisha gesi, inatumika sana katika nyanja mbalimbali za viwanda. Pamoja na maendeleo ya teknolojia, mchakato wa utengano wa hewa wa kilio wa kina utakuwa wa akili zaidi na ufanisi wa nishati, huku ukiimarisha usafi wa kutenganisha gesi na ufanisi wa uzalishaji. Katika siku zijazo, uvumbuzi wa teknolojia ya kina ya kutenganisha hewa ya cryogenic katika suala la ulinzi wa mazingira na kurejesha rasilimali pia itakuwa mwelekeo muhimu kwa maendeleo ya sekta.
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Muda wa kutuma: Jul-28-2025