Περιεχόμενο
1.1 Διαδικασία διαχωρισμού προσρόφησης πίεσης
1.2 Διαδικασία διαχωρισμού μεμβράνης
1.3 Διαδικασία κρυογονικής απόσταξης
1.3.1 Εσωτερική διαδικασία συμπίεσης και εξωτερικής συμπίεσης
1.3.2 Δομημένη συσκευασία
1.3.3 Πλήρης απόσταξη για την παραγωγή αργού χωρίς υδρογόνο
2. Περίληψη
1. Μια σύντομη εισαγωγή και ανάλυση της διαδικασίας διαχωρισμού αέρα
Ζούμε στην ατμόσφαιρα και ο αέρας είναι το αέριο που βασιζόμαστε για επιβίωση, επειδή ο αέρας περιέχει περίπου 21% οξυγόνο, το άζωτο αντιπροσωπεύει περίπου το 78% και το υπόλοιπο 1% είναι διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια. Το άζωτο είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο αέριο στη ροή χημικής διεργασίας, που χρησιμοποιείται κυρίως ως προστατευτικό αέριο, επειδή οι χημικές ιδιότητες του αζώτου είναι σταθερές και είναι δύσκολο να συμμετάσχουν σε χημικές αντιδράσεις.
1.1 Διαδικασία διαχωρισμού προσρόφησης πίεσης
Η προσρόφηση της ταλάντευσης πίεσης είναι μια διαδικασία διαχωρισμού διαφόρων αερίων στον αέρα από διαφορετικές αποτελεσματικότητες προσρόφησης των μοριακών σακουλών. Η διαδικασία διαχωρισμού αέρα διαχωρίζει κυρίως το οξυγόνο και το άζωτο στον αέρα. Η προσρόφηση πίεσης θα έχει μια διαδικασία ισορροπίας. Εάν το αέριο δεν απορροφάται πλήρως στο μοριακό κόσκινο, το οξυγόνο και το άζωτο στον αέρα θα συνεχίσουν να απορροφούνται στο μοριακό κόσκινο μέχρι να επιτευχθεί μια κατάσταση ισορροπίας.
1.2 Διαδικασία διαχωρισμού μεμβράνης
Ο διαχωρισμός μεμβράνης είναι μια νέα νέα διαδικασία για τον διαχωρισμό του αέρα. Αυτή η τεχνολογία διεργασίας χρησιμοποιεί κυρίως την αρχή των διαφορετικών συντελεστών διαλυτότητας και διάχυσης των μορίων αερίου στη μεμβράνη για διαχωρισμό. Όταν το μικτό αέριο διέρχεται από τη μεμβράνη, λόγω της διαφοράς στη διαλυτότητα διαφορετικών μορίων αερίου στη μεμβράνη, όταν υπάρχει διαφορά πίεσης και στις δύο πλευρές της μεμβράνης, διαφορετικά μόρια αερίου θα συγκεντρωθούν και στις δύο πλευρές της μεμβράνης, διαχωρίζοντας έτσι διαφορετικά αέρια.
1.3 Διαδικασία κρυογονικής απόσταξης
Η διαδικασία κρυογονικής απόσταξης πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας διαφορετικά σημεία βρασμού διαφορετικών αερίων. Υπό συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας, τα σημεία βρασμού του οξυγόνου και του αζώτου είναι διαφορετικά. Η τεχνολογία διεργασίας πίεσης χαμηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιείται για την απόσταξη και το διαχωρισμό του οξυγόνου και του αζώτου στον αέρα για να επιτευχθεί αέριο υψηλότερης καθαρότητας. Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας κρυογονικής απόσταξης, έχουν προκύψει διαφορετικές διεργασίες σύμφωνα με διαφορετικές συνθήκες παραγωγής, κυρίως εσωτερική συμπίεση και απόσταξη εξωτερικής συμπίεσης, δομημένη απόσταξη συσκευασίας και πλήρη απόσταξη χωρίς υδρογόνο για την παραγωγή απόσταξης αργού.
1.3.1 Εσωτερική διαδικασία συμπίεσης και εξωτερικής συμπίεσης
Προς το παρόν, υπάρχουν δύο κύριες μορφές πίεσης αερίου, η μία είναι εξωτερική συμπίεση και το άλλο είναι εσωτερική συμπίεση. Συνήθως, η διαδικασία παραγωγής αερίου στη μονάδα διαχωρισμού αέρα πραγματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου. Επομένως, ο εξωτερικός συμπιεστής πρέπει να πιεσθεί στην απαιτούμενη πίεση. Κάτω από μειωμένη πίεση, το σημείο βρασμού του αερίου θα μειωθεί. Για την αρχή της εσωτερικής συμπίεσης, το υγρό προϊόν στον πύργο απόσταξης αυξάνεται κυρίως στην πίεση από μια αντλία και στη συνέχεια εισέρχεται στον κύριο αγωγό μέσω εναλλάκτη θερμότητας. Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο μεθόδων είναι ότι η εξωτερική συμπίεση μειώνεται στην πίεση από έναν συμπιεστή και η εσωτερική συμπίεση πιέζει με υδραυλική αντλία. Η εσωτερική διαδικασία συμπίεσης έχει χαμηλό λειτουργικό κόστος, απλή συντήρηση εξοπλισμού, υψηλό συντελεστή ασφαλείας και βολική λειτουργία.
Η δομημένη συσκευασία είναι μια νέα τεχνολογία διεργασιών που αναπτύχθηκε τα τελευταία χρόνια, με τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: ① Κατανάλωση χαμηλής ενέργειας και συνεχής ανταλλαγή θερμότητας. Η δομημένη συσκευασία μπορεί να σχηματίσει ένα στρώμα υγρού φιλμ στην επιφάνεια του υγρού παλινδρόμησης και η αντίσταση της ροής αερίου θα μειωθεί επίσης. Δεδομένου ότι υπάρχουν διαφορετικοί αγωγοί για τη μεταφορά αερίου και υγρού αντίστοιχα, η ανταλλαγή θερμότητας θα πραγματοποιηθεί συνεχώς, μειώνοντας έτσι την αντίσταση του πύργου συσκευασίας και τελικά μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας. ② Έχει υψηλή απόδοση διαχωρισμού για οξυγόνο, άζωτο και αργό. Μετά τη χρήση δομημένης συσκευασίας, η πίεση στον πύργο θα μειωθεί. Καθώς η πίεση στον πύργο μειώνεται, η αποτελεσματικότητα του διαχωρισμού του πύργου θα αυξηθεί σταδιακά. ③ Μπορεί να αλλάξει και να λειτουργήσει σε ένα ευρύ φάσμα. Μετά την υιοθέτηση δομημένης συσκευασίας, το αέριο και το υγρό συνδέονται συνεχώς, με αποτέλεσμα τη μείωση της ικανότητας συγκράτησης υγρών του ίδιου του πύργου, η οποία μπορεί να αντέξει τις αλλαγές σε ένα μεγαλύτερο εύρος φορτίου και είναι εύκολο να λειτουργήσει.
1.3.3 Πλήρης απόσταξη παραγωγή αργού χωρίς υδρογόνο
Η πλήρης απόσταξη της τεχνολογίας παραγωγής αργού είναι μια νέα τεχνολογία διεργασιών και υπάρχουν ήδη πολλές τέτοιες συσκευές σε μεγάλες εγχώριες χημικές εταιρείες. Αυτή η τεχνολογία διεργασίας χωρίζεται σε δύο βήματα. Το πρώτο βήμα είναι να απομακρυνθεί το οξυγόνο από το αέριο με υδρογόνωση για να ληφθεί ακατέργαστο αργό και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει απόσταξη χαμηλής θερμοκρασίας για να απομακρυνθεί το άζωτο για να αποκτήσει αργό υψηλής καθαρότητας. Αυτή η τεχνολογία διεργασιών έχει τα πλεονεκτήματα της εύκολης λειτουργίας, της απλής ροής διεργασίας και της καθαρότητας υψηλής περιεκτικότητας σε προϊόντα. Δεδομένου ότι αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί υδρογόνο, ο συντελεστής ασφαλείας της διαδικασίας μειώνεται, με αποτέλεσμα την κακή αξιοπιστία της διαδικασίας.
2. Σημείωση
Ο αέρας είναι ένας ανεξάντλητος πόρος. Το άζωτο και το οξυγόνο στον αέρα είναι σημαντικές πρώτες ύλες στις χημικές διεργασίες. Ο διαχωρισμός των αερίων στον αέρα έχει μεγάλη σημασία για την ανάπτυξη της χημικής βιομηχανίας. Η ανάπτυξη οποιουδήποτε κλάδου θα προχωρήσει προς μια πιο προσανατολισμένη στην επιχείρηση, τεχνολογική και επαγγελματική κατεύθυνση. Κάθε επιχείρηση θα πρέπει εύλογα να επιλέξει τη διαδικασία διαχωρισμού ανάλογα με την πραγματική της κατάσταση, να βελτιώσει την ποιότητα της παραγωγής, να μειώσει το κόστος παραγωγής και να μεγιστοποιήσει τα οικονομικά οφέλη υπό την προϋπόθεση για την εξασφάλιση της ασφάλειας της παραγωγής. Επί του παρόντος, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά προβλήματα με αυτές τις τρεις τεχνολογίες διαχωρισμού αέρα και η διαδικασία πρέπει να βελτιστοποιηθεί περαιτέρω για να επιτευχθεί αποτελεσματικός διαχωρισμός του αέρα.
