Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη τεχνολογίας διαχωρισμού αέρα μεγάλης κλίμακας στη χώρα μου, πολλά εργοστάσια έχουν εισαγάγει προηγμένες ξένες τεχνολογίες και όλο και πιο ανεξάρτητες τεχνολογίες καινοτομίας έχουν εφαρμοστεί σε αυτά και οι συσκευές διαχωρισμού αέρα είναι ένα από τα σημαντικά προϊόντα επί του παρόντος. Στη διαδικασία καινοτομία της διαδικασίας εσωτερικής συμπίεσης διπλής αντλίας, θα πρέπει επίσης να δώσουμε προσοχή στα θέματα ασφάλειας και στα καινοτόμα ζητήματα απόδοσης, ώστε να παρέχουμε εγγύηση για τη βελτίωση των οικονομικών οφελών των εργοστασίων των επιχειρήσεων.
Περιεχόμενο
1 βασικές μέθοδοι διαχωρισμού αέρα
1.1 Τεχνολογία διαχωρισμού αέρα της προσρόφησης ταλάντωσης πίεσης
1.2 Τεχνολογία διεργασίας διαχωρισμού μεμβράνης
1.3 Τεχνολογία διεργασίας της κρυογονικής απόσταξης
2 Τεχνικές αρχές και ροή διεργασίας της εσωτερικής συμπίεσης διπλής αντλίας σε μεγάλες μονάδες διαχωρισμού αέρα
3 Πρακτικές στρατηγικές καινοτομίας διαδικασιών
4 Συμπέρασμα
1 βασικές μέθοδοι διαχωρισμού αέρα
Ο διαχωρισμός του αέρα περιλαμβάνει κυρίως δύο μορφές: κρυογονικό και μη-κρυπτογόνο. Οι τελευταίες μέθοδοι περιλαμβάνουν προσρόφηση, διαχωρισμό μεμβράνης και χημικό διαχωρισμό. Λόγω της μεγάλης ζήτησης για παραγωγή μεγάλης κλίμακας υγρών προϊόντων οξυγόνου και αζώτου, ειδικά για προϊόντα υψηλής καθαρότητας, η μέθοδος κρυογονικής διαχωρισμού έχει ένα αναντικατάστατο ανταγωνιστικό πλεονέκτημα. Επιπλέον, η μέθοδος κρυογονικής διαχωρισμού είναι η πιο αποτελεσματική μέθοδος για την επίτευξη της ταυτόχρονης παραγωγής διαφορετικών σπάνιων αερίων όπως το αργόν. Επομένως, η κρυογονική μέθοδος είναι η πιο σημαντική τεχνολογία στην τρέχουσα βιομηχανική εφαρμογή του διαχωρισμού του αέρα.
Για τη μέθοδο προσρόφησης πίεσης, αναπτύχθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1950. Έχει αναγνωριστεί ευρέως για τη μοναδική ευελιξία, σχετικά χαμηλή επένδυση και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία εμπλουτισμού οξυγόνου της πίεσης διαχωρισμού προσρόφησης προσρόφησης έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορους τομείς. Ως τεχνολογία που προέκυψε αργότερα, η τεχνολογία διαχωρισμού διαχωρισμού μεμβράνης περιλαμβάνει το πεδίο των πολυμερών υλικών και έχει σταδιακά αναγνωριστεί και χρησιμοποιηθεί ευρέως.
Η βασική αρχή της τεχνολογίας διαχωρισμού προσρόφησης πίεσης είναι να πληροί τις απαιτήσεις διαχωρισμού του αζώτου και του οξυγόνου στον αέρα με βάση τα διαφορετικά ποσοστά προσρόφησης. Το πιο κρίσιμο μέρος αυτής της διαδικασίας είναι ο πύργος προσρόφησης, ο οποίος μπορεί να επιτύχει την επίδραση της προσρόφησης αερίου. Με αυτόν τον τρόπο, ο εναλλασσόμενος κύκλος μεταξύ οξυγόνου και αζώτου μπορεί να ικανοποιηθεί αποτελεσματικά, επιτυγχάνοντας έτσι την επίδραση της συνεχούς αναπαραγωγής.
1.2 Τεχνολογία διεργασίας διαχωρισμού μεμβράνης
Η αρχή της τεχνολογίας διαχωρισμού μεμβράνης είναι η αποτελεσματική επίτευξη αποτελέσματος διαχωρισμού ανάλογα με τη διαφορά της διαλυτότητας και της διαπερατότητας στη μεμβράνη. Όταν το φυσικό αέριο διεισδύει στη μεμβράνη, υπό τη δράση της εξωτερικής διαφοράς κίνησης και πίεσης και στις δύο πλευρές της μεμβράνης, υπό την προϋπόθεση διαφορετικών διαπερατότητας, το αέριο θα συγκεντρωθεί σε διαφορετικές θέσεις της μεμβράνης, έτσι ώστε να ανταποκρίνεται στην επίδραση του διαχωρισμού αερίου. Η τεχνολογία διαχωρισμού μεμβράνης πρέπει να είναι εύκολη στην εγκατάσταση και τη λειτουργία. Ο πραγματικός θόρυβος είναι σχετικά μικρός, η περιοχή που καταλαμβάνεται είναι επίσης περιορισμένη και ο χρόνος εκκίνησης είναι σύντομος. Ωστόσο, η μεμβράνη δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί μετά τη γήρανση, οπότε θα υπάρξει πιο ακριβό κόστος συντήρησης και η καθαρότητα του αερίου θα επιδεινωθεί επίσης. Ο διαχωρισμός μεμβράνης είναι μια μορφή υψηλής τεχνολογίας στην τρέχουσα παγκόσμια ανάπτυξη. Είναι μια επιστήμη υλικού πολυμερούς. Επειδή ο διαχωρισμός μεμβράνης δεν έχει αλλαγή φάσης και δεν χρειάζεται να αναγεννηθεί, η τεχνολογία διαχωρισμού μεμβράνης έχει τα πλεονεκτήματα της προηγμένης τεχνολογίας και των χαμηλών επενδύσεων. Η τεχνολογία διαχωρισμού μεμβράνης έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως προς το παρόν. Μπορεί να ανακτήσει το αντίστοιχο υδρογόνο από τον αέρα που απελευθερώνεται με συνθετική αμμωνία, το ήλιο εκχυλίσματος από το φυσικό αέριο και να ανακτήσει το διοξείδιο του άνθρακα. Τα συνθετικά αέρια όπως η μεθανόλη μπορούν επίσης να ρυθμιστούν. Επιπλέον, η τεχνολογία διαχωρισμού μεμβράνης αερίου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στον διαχωρισμό του αέρα, ο οποίος μπορεί να παράγει άμεσα άζωτο με καθαρότητα έως και 99,9%. Αυτή η μέθοδος μπορεί επίσης να παράγει άμεσα τον πλούσιο σε οξυγόνο αέρα με συγκέντρωση άνω του 50%.
1.3 Τεχνολογία διεργασίας της κρυογονικής απόσταξης
Η λεγόμενη διαδικασία απόσταξης χαμηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιεί τα διάφορα σημεία βρασμού του οξυγόνου και του αζώτου για να επιτευχθεί η επίδραση διαχωρισμού. Επιπλέον, η υψηλή θερμοκρασία και η χαμηλή πίεση μπορούν να επηρεάσουν το σημείο βρασμού του αερίου. Ως εκ τούτου, η διαδικασία χρησιμοποιεί κυρίως περιβάλλον υψηλής πίεσης και χαμηλής θερμοκρασίας για να υγροποιήσει τον αέρα και μετά τη μεταφορά μάζας απόσταξης και τη μεταφορά θερμότητας στον πύργο απόσταξης, το άζωτο και το οξυγόνο διαχωρίζονται αποτελεσματικά από τον αέρα. Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της διαδικασίας είναι ότι η παραγωγή αερίου είναι σχετικά μεγάλη και η καθαρότητα του διαχωρισμένου αερίου είναι πολύ υψηλή. Η αποτελεσματική χρήση της διαδικασίας εσωτερικής συμπίεσης διπλής αντλίας θα κάνει την επένδυσή της χαμηλότερη και η απόδοση της ασφάλειας θα βελτιωθεί επίσης, η οποία είναι βολική για μεταγενέστερη λειτουργία. Ο συμπιεσμένος αέρας θα περάσει από τον προσροφητή μοριακού κόσκινου για να απομακρύνει αποτελεσματικά τις ακαθαρσίες, κυρίως νερό, CO2 και υδρογονανθράκους, και στη συνέχεια να περάσει από τον εναλλάκτη θερμότητας για να ψύξει τη χαμηλή θερμοκρασία και τελικά να ξεχωρίσει το οξυγόνο, το άζωτο, το αργό κλπ. Στον πύργο της απόσταξης. Η συσκευή απαιτεί κρύα χωρητικότητα, η οποία λαμβάνεται από το έργο του συμπιεσμένου αέρα και της διαστολής συμπιεσμένου αζώτου. Επιπλέον, στη διαδικασία απόσταξης θέσης, η δομημένη τεχνολογία συσκευασίας είναι επίσης μια κοινή διαδικασία. Κάτω από το σημερινό περιβάλλον, η μορφή δομημένης συσκευασίας έχει προωθηθεί και διαδοθεί αποτελεσματικά. Μπορεί να επιτύχει την επίδραση της συνεχούς ανταλλαγής θερμότητας και μάζας και μπορεί επίσης να ανταποκριθεί στην επίδραση της μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας. Επιπλέον, η δομημένη συσκευασία μπορεί να διαχωρίσει αποτελεσματικά το οξυγόνο, το άζωτο και το αργό για να εξασφαλίσει ότι η καθαρότητα κάθε αερίου βελτιώνεται περαιτέρω. Επιπλέον, η δομημένη συσκευασία μπορεί να επιτύχει ένα ευρύ φάσμα αλλαγών και απαιτήσεων λειτουργίας και μπορεί επίσης να διαδραματίσει κάποιο ρόλο στην ταχεία προσαρμογή σε μεταβλητές συνθήκες λειτουργίας. Στην πραγματική λειτουργία, η τεχνολογία της πλήρους απόσταξης παραγωγής αργού χωρίς υδρογόνο είναι επίσης μια σημαντική μορφή κρυογονικής εργασίας απόσταξης. Η τεχνολογία πλήρους παραγωγής αργού χωρίς υδρογόνο προωθείται με βάση τη δομημένη συσκευασία κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και η πλήρης παραγωγή αργού χωρίς υδρογόνο έχει προφανές επιδράσεις και πλεονεκτήματα στη χρήση πολλών μεγάλων εξοπλισμού. Επιπλέον, αυτή η τεχνολογία έχει επίσης ισχυρή απόδοση ασφάλειας, η ροή της διαδικασίας είναι σχετικά απλή, η συνολική λειτουργία είναι πολύ βολική και αποτελεσματική και η καθαρότητα του αργού που παράγεται από την τεχνολογία είναι επίσης πολύ υψηλό, αλλά το κόστος αυτής της τεχνολογίας είναι πολύ υψηλό και η αξιοπιστία είναι σχετικά φτωχή.
Η κρυογονική τεχνολογία βαθιάς κατάψυξης για τις πραγματικές συνθήκες συμπιέζει κυρίως και βαθιά αλυσίδες στον αέρα για να σχηματίσει μια υγροποιημένη κατάσταση. Βασίζεται κυρίως στα διάφορα σημεία βρασμού των εξαρτημάτων αέρα όπως το οξυγόνο και το άζωτο. Οι φυσικές ιδιότητες των συστατικών του αέρα που διαχωρίζονται υπό ατμοσφαιρική πίεση εμφανίζονται γενικά στον Πίνακα 1. Στη συνέχεια, το μίγμα οξυγόνου και αζώτου διαχωρίζεται με απόσταξη. Το άζωτο του συστατικού σημείου χαμηλής βρασμού και το οξυγόνο του συστατικού σημείου υψηλής βρασμού ανταλλάσσονται μεταξύ μάζας και θερμότητας μέσω του δίσκου απόσταξης. Το άζωτο μπορεί να εξατμιστεί από την υγρή φάση και το οξυγόνο μπορεί να μετατραπεί από τη συμπύκνωση της αέρια φάση στην υγροποιημένη μορφή, επιτυγχάνοντας έτσι την επίδραση του διαχωρισμού οξυγόνου και αζώτου. Για την τεχνολογία εσωτερικής διαδικασίας συμπίεσης διπλής αντλίας, η αρχή της είναι να χρησιμοποιήσει τον εκτεταμένο αέρα για να εισέλθει στον κάτω πύργο. Το υγρό οξυγόνο θα εξαχθεί από το κύριο κρύο και θα περάσει από το σύστημα συμπίεσης της αντλίας υγρού οξυγόνου στο σύστημα πίεσης χρήστη και στη συνέχεια θα εισέλθει στον αγωγό χρήστη μετά την αναθέρμανση από τον κύριο εναλλάκτη θερμότητας. Στον κύριο εναλλάκτη θερμότητας, η θετική ροή συμπιεσμένη αέρα και το υγρό οξυγόνο που έχει πετάξει θα πραγματοποιήσει την ανταλλαγή θερμότητας και το υγρό οξυγόνο θα εξατμιστεί και θα επαναθερτιστεί και ο αέρας υψηλής πίεσης θα ψύχεται και θα υγροποιηθεί και θα υγροποιηθεί. Για τον υγροποιημένο αέρα υψηλής πίεσης θετικής ροής και μετά την τέλεια επέκταση και ψύξη από τον ενισχυτή, ο αέρας θα εισέλθει στον κατώτερο πύργο, ικανοποιώντας έτσι τις απαιτήσεις απόσταξης. Η εσωτερική διαδικασία συμπίεσης είναι η διαδικασία πίεσης του αέρα με τη βοήθεια μιας αντλίας υγρού οξυγόνου, η οποία μπορεί να αντικαταστήσει την επίδραση του συμπιεστή οξυγόνου της εξωτερικής διαδικασίας συμπίεσης.
Η συγκεκριμένη διαδικασία αυτής της τεχνολογίας είναι ότι ο αέρας φιλτράρεται από το φίλτρο αέρα, συμπιεσμένο από τον συμπιεστή αέρα και ψύχεται από τον πύργο ψύξης αέρα πριν εισέλθει στον πύργο απόσταξης. Το άζωτο και το οξυγόνο διαχωρίζονται και εξάγονται χωριστά χρησιμοποιώντας τα διαφορετικά σημεία βρασμού του αζώτου και του οξυγόνου. Η εφαρμογή της αρχής εσωτερικής συμπίεσης διπλής αντλίας μειώνει την κατανάλωση ενέργειας υπό πλήρες φορτίο κατά 6% και μειώνει σημαντικά τον χρόνο εκκίνησης του συστήματος.
Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι σχετικά μεγάλα, επομένως έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως. Έχει ως αποτέλεσμα την εξάλειψη της συσσωμάτωσης των υδρογονανθράκων, εξαλείφοντας τον κίνδυνο έκρηξης και μπορεί να καταστήσει την ικανότητα ρεύματος του υγρού οξυγόνου, καθιστώντας τη συσκευή ασφαλέστερη και πιο αξιόπιστη, ειδικά κατά τη διάρκεια της λειτουργίας. Στη διαδικασία της εσωτερικής συμπίεσης διπλής αντλίας, το επενδυτικό κόστος των αντλιών υγρού οξυγόνου και των αντλιών υγρού αζώτου είναι μικρότερο από αυτό των εξωτερικών συμπιεστών και η συνολική λειτουργία είναι επίσης πολύ απλή, η οποία είναι ευκολότερη στην επιθεώρηση και επισκευή. Επιπλέον, το αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου μπορεί να καταστήσει τη λειτουργία του συνολικού συστήματος πιο βολικό, γεγονός που βοήθησε στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της εργασίας και καθιστώντας την αποτελεσματικότητα της λειτουργίας πιο αξιόπιστη και αποτελεσματική.
3 Πρακτικές στρατηγικές καινοτομίας διαδικασιών
Με την ταχεία ανάπτυξη της τρέχουσας επιστήμης και τεχνολογίας, η τεχνολογία διαχωρισμού αέρα χαμηλής θερμοκρασίας έχει βελτιστοποιηθεί και αναπτύχθηκε περαιτέρω. Στην πρώιμη ανάπτυξη, επικεντρώθηκε επίσης στην αύξηση του ρυθμού εξαγωγής του προϊόντος, εστιάζοντας στον καθαρισμό του αρχικού αέρα, και επίσης παρουσίασε ορισμένες απαιτήσεις για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας του εναλλάκτη θερμότητας και τη βελτιστοποίηση του ελέγχου της συσκευής. Ως εκ τούτου, στην πραγματική ανάπτυξη συσκευών διαχωρισμού αέρα μεγάλης κλίμακας, πρέπει να δοθεί προσοχή στην έρευνα και την καινοτομία της τεχνολογίας εσωτερικής διαδικασίας συμπίεσης διπλής αντλίας για την παροχή εγγυήσεων για τη βελτίωση του επιπέδου διεργασίας διαχωρισμού του αέρα.
Ανακαίνιση και βελτιστοποίηση για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Για τις συσκευές διαχωρισμού αέρα, όταν είναι ενεργοποιημένα, το λειτουργικό κόστος θα αυξηθεί λόγω της υψηλής κατανάλωσης ενέργειας. Προκειμένου να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας, είναι απαραίτητο να βελτιστοποιηθεί και να βελτιωθεί, ελέγχοντας έτσι το συνολικό κόστος.
Η προσαρμογή του μεταβλητού φορτίου έχει τα χαρακτηριστικά της συνεχούς χημικής παραγωγής και οι επακόλουθες διεργασίες μπορεί να επηρεάσουν τις μεταβολές του φορτίου στην παραγωγή. Προκειμένου να διασφαλιστεί η σταθερότητα του συστήματος και να διασφαλιστεί ότι η ποιότητα και η παραγωγή των προϊόντων του δεν επηρεάζονται, είναι απαραίτητο να καινοτομήσουμε και να βελτιστοποιηθούν, να επιλυθούν η αντίφαση, να καταστήσουν την παραγωγή και την ποιότητα που δεν επηρεάζονται από το σύστημα και να διασφαλιστεί η αποτελεσματική εφαρμογή της συνολικής εργασίας.
Ενισχύστε την κατανομή του όγκου αέρα υψηλής πίεσης. Το φορτίο στη μονάδα διαχωρισμού αέρα μπορεί να ρυθμιστεί σύμφωνα με τη ζήτηση. Λόγω της μεγάλης περιοχής ρύθμισης και της μεγάλης διακύμανσης της κατανάλωσης αζώτου υψηλής πίεσης, είναι εύκολο να προκαλέσει το πρόβλημα της απώλειας κρύου στο σύστημα. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να καινοτομήσουμε και να μετατρέψουμε τη μονάδα διαχωρισμού αέρα και να προσθέσουμε βαλβίδες σφαιρών στη μονάδα για να ελέγξουμε καλύτερα την ψυχρή απώλεια του συστήματος.
Η ανάπτυξη του πετρελαίου και της χημικής βιομηχανίας της χώρας μου μετακινεί σταδιακά προς την επιστήμη και την τεχνολογία, την εξειδίκευση και την κλίμακα. Κατά την ανάπτυξη της διαδικασίας διαχωρισμού αέρα, έχει επίσης υποβληθεί σε διάφορες μορφές αντικατάστασης και ενημέρωσης. Μετά την καινοτομία, η συνολική του επίδραση έχει βελτιωθεί περαιτέρω, γεγονός που παρέχει επίσης εγγύηση για την αποτελεσματική χρήση της τεχνολογίας διαχωρισμού του αέρα, έτσι ώστε τα προϊόντα διαχωρισμού του αέρα να μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά σε διάφορες βιομηχανίες και να διαδραματίσουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και ρόλους.
