Περιγραφή

Τεχνικές παράμετροι

Εισαγωγή

Το εργοστάσιο κρυογονικού αερίου είναι μια βιομηχανική εγκατάσταση που παράγει σχετικά υψηλής καθαρότητας μοριακό οξυγόνο, μοριακό άζωτο, αργό, κρυπτόν, ήλιο και ξένο. Δεδομένου ότι ο αέρας αποτελείται από το πιο κοινό αέριο στην ατμόσφαιρα, άζωτο (78%), οξυγόνο (19%) και αργό (1%), και το υπόλοιπο αποτελείται από ιχνοαέριο, η μονάδα ψυχρού αερίου διαχωρίζει τον αέρα στους πύργους απόσταξης σε χαμηλή θερμοκρασία (περίπου 100 K / -173 βαθμός ) για την παραγωγή αερίων υψηλής καθαρότητας, όπως αργό, άζωτο, οξυγόνο κ.λπ., με 1 ppm ή λιγότερο. Η διαδικασία βασίστηκε στη γενική θεωρία του κύκλου διαχωρισμού αέρα Hampson-Linde, η οποία εφευρέθηκε από τον Carl von Linde το 1895.

Ο κύκλος Hampson-Linde

Ο κύκλος Hampson-Linde είναι μια διαδικασία υγροποίησης αερίου που είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για διαχωρισμό αέρα. Ο William Hampson και ο Carl von Linde κατοχύρωσαν ανεξάρτητα τον κύκλο το 1895: ο Hampson στις 23 Μαΐου 1895 και ο Linde στις 5 Ιουνίου 1895. Ο κύκλος Hampson-Linde εισάγει την αναγεννητική ψύξη, η οποία είναι ένα σύστημα ψύξης με θετική ανάδραση. Η συσκευή εναλλάκτη θερμότητας επιτρέπει στην απόλυτη διαφορά θερμοκρασίας (π.χ. 0.27 μοίρες / ψύξη αέρα atmJT) να υπερβεί την ψύξη ενός σταδίου για να φτάσει τη χαμηλή θερμοκρασία που απαιτείται για το υγροποιημένο "σταθερό" αέριο. Η διαφορά του κύκλου Hampson-Linde από τον κύκλο της Siemens έγκειται μόνο στο βήμα επέκτασης. Ο κύκλος Siemens επιτρέπει στο αέριο να κάνει εξωτερική εργασία για να μειώσει τη θερμοκρασία του, ενώ ο κύκλος Hampson-Linde βασίζεται εξ ολοκλήρου στο φαινόμενο Joule-Thomson. Αυτό έχει το πλεονέκτημα ότι η ψυχρή πλευρά της μονάδας ψύξης δεν μετακινεί τα μέρη.

Σκοπός

Ο κύριος σκοπός της μονάδας αζώτου χαμηλής θερμοκρασίας είναι να παρέχει στους πελάτες αέριο άζωτο υψηλής καθαρότητας (GAN), υγρό άζωτο (LIN), υγρό αργό (LAR) και αργό υψηλής καθαρότητας (PLAR), ενώ η εξόρυξη ιχνοαερίων όπως π.χ. κρυπτόν, ξένον και ήλιο. Υγρά υλικά υψηλής καθαρότητας (π.χ. οξυγόνο ή άζωτο) αποθηκεύονται σε τοπικές δεξαμενές ως στρατηγικά αποθέματα. Αυτό το υγρό μπορεί να εξατμιστεί για να καλύψει τη ζήτηση αιχμής ή να χρησιμοποιηθεί σε εργοστάσια εκτός σύνδεσης. Λόγω του μικρού τους μεγέθους, το αργό, το ξένο και το ήλιο πωλούνται συνήθως απευθείας στους πελάτες μέσω βυτιοφόρων υπό πίεση ή φορτηγών. Οι τυπικές μονάδες αζώτου σε χαμηλή θερμοκρασία κυμαίνονται από 200 κυβικά πόδια^/Πολύ μεγάλα εργοστάσια με 63 τόνους αζώτου την ημέρα (όπως το εργοστάσιο πετρελαιοπηγών Cantarell στο Μεξικό).

Ο κρυογονικός διαχωρισμός αέρα αποδίδει οξυγόνο μεγαλύτερη από 99,5% καθαρότητας. Τα προϊόντα υψηλής καθαρότητας που προκύπτουν μπορούν να αποθηκευτούν στους κυλίνδρους αερίου. Αυτοί οι κύλινδροι μπορούν ακόμη και να διανεμηθούν σε πελάτες σε ιατρικά, συγκολλητικά, χωράφια ή αναμεμειγμένα με άλλα αέρια για χρήση ως αναπνευστικά αέρια κατάδυσης. Το εργοστάσιο παράγει επίσης άζωτο, που χρησιμοποιείται για την παραγωγή αμμωνίας στη βιομηχανία λιπασμάτων, την κατασκευή υαλοπινάκων επίπλευσης, πετροχημικούς σκοπούς, αέριο καθαρισμού, επεξεργασία αερίων αμίνης, αέριο στεγανοποίησης ρουλεμάν και κατασκευή πολυεστέρα.

Το προκύπτον αέριο αργό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ημιαγωγούς, την κατασκευή και την κατασκευή φωτοβολταϊκών.

Εφαρμογή οξυγόνου υψηλής καθαρότητας

Βιομηχανικός κύκλος

Κατά τη διαδικασία κοπής και συγκόλλησης μετάλλων, η χρήση οξυγόνου υψηλής καθαρότητας μπορεί να βελτιώσει την απόδοση καύσης και τη θερμότητα, διασφαλίζοντας την ποιότητα συγκόλλησης.

Ιατρικός τομέας

Το οξυγόνο υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιείται στη θεραπεία αναπνευστικών ασθενειών, όπως η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ) και η πνευμονία, για την παροχή πρόσθετης υποστήριξης οξυγόνου στους ασθενείς. Επιπλέον, η παροχή οξυγόνου υψηλής καθαρότητας κατά τη διάρκεια χειρουργικών επεμβάσεων μπορεί να υποστηρίξει τη διαδικασία αναισθησίας και ανάρρωσης.

Προστασία του περιβάλλοντος

Στη διαδικασία επεξεργασίας λυμάτων, η χρήση οξυγόνου υψηλής καθαρότητας μπορεί να προωθήσει την αποικοδόμηση της οργανικής ύλης και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας. Σε ορισμένα περιβάλλοντα υψηλής ρύπανσης, η χρήση οξυγόνου υψηλής καθαρότητας μπορεί επίσης να βελτιώσει την ποιότητα του αέρα και να συμβάλει στη μείωση των ρύπων.

Ηλεκτρονική κατασκευή

Στην παραγωγή προϊόντων ημιαγωγών και ηλεκτρονικών προϊόντων, το οξυγόνο υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιείται στις διαδικασίες παραγωγής για τον έλεγχο του περιβάλλοντος και τη βελτίωση της ποιότητας του προϊόντος.

Αεροδιαστημική

Σε διαστημόπλοια και αεροσκάφη μεγάλου υψόμετρου, παρέχεται οξυγόνο υψηλής καθαρότητας για να διασφαλιστεί η υποστήριξη της ζωής τόσο για τους αστροναύτες όσο και για τους πιλότους.

Μεταλλουργία

Στη διαδικασία τήξης, χρησιμοποιείται οξυγόνο υψηλής καθαρότητας για τη βελτίωση της απόδοσης τήξης και τη βελτίωση της ποιότητας και της απόδοσης του χάλυβα.

Εφαρμογή αζώτου υψηλής καθαρότητας

Βιομηχανικός κύκλος

Το άζωτο υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιείται ως προστασία αδρανούς αερίου κατά τη συγκόλληση και την κοπή μετάλλων για την πρόληψη της οξείδωσης και άλλων ανεπιθύμητων αντιδράσεων. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται συνήθως στη συγκόλληση αλουμινίου και συγκόλλησης τιτανίου.

Ηλεκτρονική κατασκευή

Κατά την κατασκευή τσιπ ημιαγωγών, χρησιμοποιείται άζωτο υψηλής καθαρότητας για τη δημιουργία ενός καθαρού περιβάλλοντος παραγωγής που αποτρέπει την οξείδωση και τη μόλυνση. Στην παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (IC) και άλλων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, χρησιμοποιείται άζωτο υψηλής καθαρότητας για τον έλεγχο της ατμόσφαιρας και τη μείωση της μόλυνσης ευαίσθητων υλικών.

Φαρμακευτική βιομηχανία

Το άζωτο υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιείται για την παροχή προστασίας αδρανούς αερίου στην παραγωγή φαρμάκων για την αποφυγή ανεπιθύμητων αντιδράσεων με το οξυγόνο στον αέρα κατά τη διαδικασία παραγωγής.

Φαγητό και ποτά

Στη συσκευασία τροφίμων και ποτών, χρησιμοποιείται άζωτο υψηλής καθαρότητας στη συσκευασία αερίου, αντικαθιστά το οξυγόνο στη συσκευασία, παρατείνει τη διάρκεια ζωής των τροφίμων και διατηρεί τη φρεσκάδα του προϊόντος.

Δυναμική και δοκιμή αερίου

Σε πειράματα δυναμικής αερίων και ανάλυση αερίων, το άζωτο υψηλής καθαρότητας δρα ως αέριο ελέγχου ή μηδενικό αέριο για να παρέχει ακριβείς συνθήκες δοκιμής.

Συχνές ερωτήσεις

Προβλήματα που σχετίζονται με τη μονάδα αερίου χαμηλής θερμοκρασίας:

Ε: Ποια αέρια παράγονται κυρίως από το εργοστάσιο αερίου χαμηλής θερμοκρασίας;

Α: Η μονάδα αερίου χαμηλής θερμοκρασίας παράγει κυρίως υγρό οξυγόνο (LOX), υγρό άζωτο (LN 2), υγρό αργό (LAr) και υγρό ήλιο (LHe). Αυτά τα αέρια γίνονται υγρά σε χαμηλές θερμοκρασίες για εύκολη αποθήκευση και μεταφορά.

Ε: Πώς παράγεται το αέριο χαμηλής θερμοκρασίας;

Α: Το ψυχρό αέριο παράγεται με ψύξη και διαχωρισμό των συστατικών στον αέρα. Η τεχνολογία διαχωρισμού αέρα περιλαμβάνει συνήθως τα στάδια συμπίεσης, ψύξης, διαστολής και απόσταξης για τον διαχωρισμό του αέρα στα κύρια συστατικά του (άζωτο, οξυγόνο, αργό, κ.λπ.), τα οποία στη συνέχεια ψύχονται περαιτέρω για να μετατραπούν σε υγρή κατάσταση.

Ε: Ποιες είναι οι απαιτήσεις για την αποθήκευση και τη μεταφορά υγρών αερίων;

Α: Τα υγρά αέρια συνήθως αποθηκεύονται σε ειδικές κρυογονικές δεξαμενές αποθήκευσης που διατηρούν περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας και εμποδίζουν την αεριοποίηση. Κατά τη μεταφορά υγρού αερίου, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ειδικό κρυογονικό βυτιοφόρο ή δοχείο για να διασφαλιστεί ότι το αέριο δεν θα εξατμιστεί κατά τη μεταφορά και ότι θα πρέπει να τηρούνται οι σχετικοί κανονισμοί ασφάλειας μεταφοράς.

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ υγρού οξυγόνου, υγρού αζώτου και υγρού αργού;

Α: Το υγρό οξυγόνο (LOX), το υγρό άζωτο (LN 2) και το υγρό αργό (LAr) είναι οι υγρές μορφές οξυγόνου, αζώτου και αργού σε χαμηλές θερμοκρασίες, αντίστοιχα. Οι κύριες διαφορές είναι στις χημικές τους ιδιότητες και εφαρμογές:
Υγρό οξυγόνο: χρησιμοποιείται κυρίως στην ιατρική περίθαλψη, την πρόωση πυραύλων και τη βιομηχανία χάλυβα.
Υγρό άζωτο: Χρησιμοποιείται για ψύξη, προστασία αερίων και κατάψυξη τροφίμων.
Υγρό αργό: χρησιμοποιείται για την κατασκευή χάλυβα, τη συγκόλληση και τα πειράματα φυσικής χαμηλής θερμοκρασίας.

Ε: Πώς να εξασφαλίσετε την ποιότητα του αερίου χαμηλής θερμοκρασίας;

Α: Δοκιμή πρώτων υλών: πραγματοποιήστε ποιοτική επιθεώρηση του αέρα ή άλλων πρώτων υλών που εισέρχονται στο εργοστάσιο αερίου για να διασφαλίσετε ότι δεν υπάρχει ρύπανση.
Έλεγχος της διαδικασίας παραγωγής: ελέγχετε αυστηρά τη θερμοκρασία, την πίεση και την καθαρότητα στη διαδικασία παραγωγής για να διασφαλίσετε ότι το αέριο που παράγεται πληροί τα πρότυπα.
Τακτική συντήρηση και επιθεώρηση: πραγματοποιήστε τακτική συντήρηση και επιθεώρηση του εξοπλισμού για να εξασφαλίσετε την κανονική λειτουργία του και να αποτρέψετε προβλήματα ποιότητας.

Δημοφιλείς Ετικέτες: εργοστάσιο κρυογονικού αερίου, Κίνα κατασκευαστές εγκαταστάσεων κρυογονικού αερίου, προμηθευτές

Μονάδα Κρυογονικού Αερίου