Līdz ar nepārtraukto rūpnieciskā pieprasījuma pieaugumu, dziļās kriogēnā gaisa atdalīšanas tehnoloģija ir kļuvusi par vienu no galvenajām tehnoloģijām rūpniecisko gāzu ražošanas jomā. Dziļās kriogēnā gaisa atdalīšanas iekārta apstrādā gaisu, izmantojot dziļo kriogēno apstrādi, atdalot dažādas gaisa sastāvdaļas, galvenokārt šķidro skābekli (LOX), šķidro slāpekli (LIN) un šķidro argonu (LAR). Starp šīm gāzēm vispieprasītākie ir šķidrais skābeklis un šķidrais slāpeklis, un tos plaši izmanto tādās nozarēs kā metalurģija, ķīmijas inženierija, elektronika, medicīna un pārtikas rūpniecība. Šajā rakstā tiks veikta salīdzinoša analīze par šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanu dziļās kriogēnās gaisa atdalīšanas procesā un izpētīta dažādu faktoru ietekme uz ražošanu.

1

I. Kriogēnās gaisa atdalīšanas tehnoloģijas pārskats

Kriogēnā gaisa atdalīšanas tehnoloģija ir metode, kas atdzesē gaisu līdz ārkārtīgi zemai temperatūrai (zem aptuveni -150°C), lai to sašķidrinātu. Šajā procesā dažādas gaisā esošās gāzes sastāvdaļas (piemēram, skābeklis, slāpeklis, argons utt.) atdalās to atšķirīgo viršanas temperatūru dēļ dažādās temperatūrās, tādējādi panākot atdalīšanu. Kriogēnā gaisa atdalīšanas iekārtas darbības princips ir atdzesēt gaisu un izmantot frakcionēšanas torni gāzu atdalīšanai. Skābekļa un slāpekļa sašķidrināšanas temperatūras ir attiecīgi -183°C un -196°C. Šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošana parasti ir atkarīga no gaisa plūsmas ātruma, dzesēšanas efektivitātes un frakcionēšanas torņa darbības apstākļiem.

II. Šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanas atšķirības

Šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanas atšķirības galvenokārt nosaka vairāki faktori: gaisa sastāvs, darbības parametri, frakcionēšanas torņa struktūra un ražošanas mērogs. Kriogēnās gaisa atdalīšanas iekārtās skābekļa un slāpekļa ražošana parasti notiek noteiktā attiecībā. Parasti šķidrā skābekļa ražošana ir relatīvi mazāka nekā šķidrā slāpekļa ražošana, taču arī pieprasījums pēc šķidrā skābekļa nepārtraukti pieaug, īpaši medicīnas, tērauda kausēšanas un ķīmiskajā rūpniecībā.

Šķidrā skābekļa pieprasījumu galvenokārt ietekmē skābekļa koncentrācija un skābekļa pieprasījums noteiktos rūpnieciskos lietojumos. Dažos rūpnieciskos lietojumos skābekļa koncentrācijas palielināšanās tieši noved pie šķidrā skābekļa pieprasījuma palielināšanās. Piemēram, skābekļa bagātināšanas tehnoloģijām tērauda rūpniecībā, augsta skābekļa satura sadegšanas procesiem stikla ražošanā utt. ir nepieciešams relatīvi pietiekams šķidrā skābekļa daudzums. Šķidrā slāpekļa pielietojums ir plašāk izplatīts, aptverot medicīnas, elektronikas, kosmosa un citas nozares. Šajās nozarēs šķidro slāpekli plaši izmanto šķidrā slāpekļa gāzu dzesēšanai, uzglabāšanai un sašķidrināšanai.

III. Faktori, kas ietekmē šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanu

Šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanu ietekmē ne tikai tirgus pieprasījums, bet arī kriogēnās gaisa atdalīšanas iekārtas darbības efektivitāte, gaisa plūsmas ātrums un dzesēšanas tehnoloģija, kā arī citi faktori. Pirmkārt, gaisa plūsmas ātrums ir viens no kritiskākajiem faktoriem, kas ietekmē šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanu. Jo lielāks gaisa plūsmas ātrums, jo lielāks kopējais saražotā šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa daudzums. Otrkārt, frakcionēšanas torņa efektivitāte ir ļoti svarīga arī ražošanai. Tādi faktori kā frakcionēšanas torņa augstums, darba temperatūra un gāzes atteces attiecība ietekmē skābekļa un slāpekļa atdalīšanas efektivitāti, tādējādi ietekmējot gala produkciju.

Dzesēšanas iekārtu konstrukcija un darbības efektivitāte tieši ietekmē kriogēnās gaisa atdalīšanas iekārtas ekspluatācijas izmaksas un ražošanas jaudu. Ja dzesēšanas sistēmas efektivitāte ir zema, gaisa sašķidrināšanas efektivitāte ievērojami samazināsies, tādējādi ietekmējot šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanu. Tāpēc modernām dzesēšanas tehnoloģijām un iekārtām ir liela nozīme ražošanas jaudu uzlabošanā.

IV. Šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanas optimizācijas pasākumi

Lai palielinātu šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanu, daudzi uzņēmumi optimizē kriogēnās gaisa atdalīšanas iekārtas darbības parametrus, lai panāktu efektīvāku ražošanu. No vienas puses, gaisa plūsmas ātruma palielināšana var palielināt kopējo gāzes ražošanas apjomu; no otras puses, frakcionēšanas torņa darbības efektivitātes uzlabošana, optimizējot temperatūras un spiediena sadalījumu tornī, var arī efektīvi uzlabot šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa atdalīšanas efektivitāti. Turklāt pēdējos gados šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanas iekārtās ir ieviestas modernākas dzesēšanas tehnoloģijas, piemēram, daudzpakāpju dzesēšanas sistēmas, kas var vēl vairāk uzlabot sašķidrināšanas efektivitāti un tādējādi palielināt šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanu.

V. Tirgus pieprasījums pēc šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa, kas iegūts kriogēnās gaisa atdalīšanas ceļā

Šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa tirgus pieprasījuma atšķirības ir viens no svarīgākajiem faktoriem ražošanas salīdzināšanā. Šķidrā skābekļa pieprasījumu parasti būtiski ietekmē konkrētas nozares, īpaši tērauda kausēšanas, medicīniskās palīdzības un elektronikas ražošanas nozarēs, kur šķidrā skābekļa pieprasījums ir stabils un pieaug katru gadu. Piemēram, nepārtraukti attīstoties medicīnas nozarei, šķidrā skābekļa izmantošana neatliekamās palīdzības sniegšanā, terapijā un operācijās kļūst arvien plašāka, veicinot šķidrā skābekļa tirgus pieprasījuma pieaugumu. Vienlaikus plaši izplatītā šķidrā slāpekļa izmantošana saldētos pārtikas produktos, šķidrās gāzes transportēšanā utt. ir novedusi arī pie nepārtraukta šķidrā slāpekļa pieprasījuma pieauguma.

Šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa piegādes jauda ir cieši saistīta ar ražošanas uzņēmumu iekārtu mērogu un darbības efektivitāti. Liela mēroga dziļās kriogēnās gaisa atdalīšanas iekārtas parasti piedāvā lielāku ražošanas jaudu, taču tām ir nepieciešams arī lielāks enerģijas patēriņš un rūpīgāka iekārtu apkope. No otras puses, maza mēroga iekārtām ir priekšrocības elastības un izmaksu kontroles ziņā, un tās var nodrošināt savlaicīgu piegādi dažiem maza mēroga rūpnieciskiem lietojumiem.

 2

No iepriekš minētās salīdzinošās analīzes var redzēt, ka šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanu dziļajā kriogēnajā gaisa atdalīšanas procesā ietekmē dažādi faktori, tostarp gaisa plūsmas ātrums, frakcionēšanas torņa darbības efektivitāte un dzesēšanas sistēmas tehniskais līmenis. Lai gan šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanā parasti ir noteikta proporcionāla saistība, tirgus pieprasījums, ražošanas efektivitāte un iekārtu tehnoloģiju nepārtraukta uzlabošana joprojām sniedz plašas iespējas šo divu gāzu ražošanas optimizācijai.

Attīstoties rūpniecībai un tehnoloģiskajam progresam, paredzams, ka dziļās kriogēnā gaisa atdalīšanas tehnoloģija nākotnē sasniegs lielāku ražošanas jaudu un zemāku enerģijas patēriņu. Kā divām svarīgām rūpnieciskajām gāzēm, šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa tirgus perspektīvas joprojām ir plašas. Pateicoties nepārtrauktai tehnoloģiskai pilnveidošanai un ražošanas efektivitātes palielināšanai, šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa ražošanas jauda vairāk atbildīs tirgus pieprasījumam, nodrošinot stabilāku un efektīvāku gāzes piegādi visām nozarēm.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 


Publicēšanas laiks: 2025. gada 21. jūlijs