Gaisa atdalīšanas tornis ir svarīga iekārta, ko izmanto, lai atdalītu galvenos gāzes komponentus gaisā slāpeklī, skābeklī un citās retajās gāzēs. Tā procesa plūsma galvenokārt ietver tādus soļus kā gaisa saspiešana, iepriekšēja dzesēšana, attīrīšana, dzesēšana un destilācija. Katra soļa precīza kontrole ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu gala gāzes produktu tīrību un stabilitāti. Šajā rakstā tiks sniegts detalizēts ievads gaisa atdalīšanas torņa procesa plūsmā.
1. Gaisa saspiešana un iepriekšēja dzesēšana
Pirmais solis gaisa atdalīšanas torņa procesā ir atmosfēras gaisa saspiešana. Vairākos gaisa kompresoru posmos gaiss tiek saspiests līdz 5–7 bar spiedienam. Saspiešanas procesā paaugstinās arī saspiestā gaisa temperatūra, tāpēc gaisa temperatūras pazemināšanai tiek izmantoti starpdzesētāji un pēcdzesētāji. Lai novērstu kompresora bojājumus gaisā esošo piemaisījumu dēļ, gaisā esošās daļiņas tiek noņemtas caur filtriem. Pēc tam saspiestais gaiss tiek nosūtīts uz priekšdzesēšanas sistēmu tālākai dzesēšanai, parasti izmantojot dzesēšanas ūdeni vai aukstumaģentus, piemēram, freonu, lai atdzesētu gaisu līdz aptuveni 5 °C.
2. Gaisa attīrīšana un dehidratācija
Pēc iepriekšējas atdzesēšanas gaiss satur nelielu daudzumu mitruma un oglekļa dioksīda. Šie piemaisījumi zemā temperatūrā var veidot ledu un bloķēt iekārtas. Tāpēc gaiss ir jāattīra un jādehidrē. Šajā procesā parasti tiek izmantoti molekulāro sietu adsorbcijas torņi, periodiski veicot adsorbcijas un reģenerācijas procesus, lai atdalītu ūdens tvaikus, oglekļa dioksīdu un ogļūdeņražus utt., lai nodrošinātu turpmāko zemas temperatūras procesu netraucētu darbību. Attīrītais gaiss ir tīrs un sauss, piemērots turpmākajiem dzesēšanas un atdalīšanas procesiem.
3. Galvenais siltummainis, kas atdzesē gaisu
Attīrītais gaiss tiek atdzesēts galvenajā siltummaiņā, izmantojot dziļo dzesēšanu. Galvenais siltummainis ir viena no kritiskākajām iekārtām gaisa atdalīšanas torņa procesā. Galvenajā siltummaiņā esošais gaiss tiek pakļauts siltuma apmaiņai ar atdalīto auksto slāpekli un skābekli, pazeminot tā temperatūru līdz tuvu sašķidrināšanas temperatūrai. Siltuma apmaiņas efektivitāte šajā procesā tieši ietekmē enerģijas patēriņu un gaisa atdalīšanas torņa gala produkta tīrību. Parasti tiek izmantoti efektīvi alumīnija plākšņu ribu siltummaiņi, lai uzlabotu siltuma apmaiņas efektivitāti.
4. Atdalīšanas process destilācijas tornī
Atdzesēto gaisu nosūta uz destilācijas torni atdalīšanai, izmantojot dažādu gaisa komponentu viršanas punktu starpību. Zemā temperatūrā gaiss pakāpeniski sašķidrina, veidojot šķidru gaisu. Šis šķidrais gaiss nonāk destilācijas tornī, kur notiek vairākkārtēja mijiedarbība starp gāzes un šķidruma fāzēm. Destilācijas tornī tiek atdalīts skābeklis, slāpeklis un inertās gāzes, piemēram, argons. Skābekļa koncentrācija pakāpeniski palielinās torņa apakšā, bet slāpeklis tiek atdalīts augšpusē. Destilācijas ceļā var iegūt tīru skābekli un slāpekli ar augstāku tīrības pakāpi.
5. Skābekļa un slāpekļa produktu ieguve
Skābekļa un slāpekļa ekstrakcija ir gaisa atdalīšanas torņa pēdējais solis. Šķidrais skābeklis un slāpeklis tiek atdalīti no destilācijas torņa un caur siltummaiņiem uzsildīti atpakaļ līdz istabas temperatūrai, lai sasniegtu vēlamo gāzveida stāvokli. Šie gāzes produkti tiek tālāk nosūtīti uz uzglabāšanas tvertnēm vai tieši piegādāti lietotājiem. Lai uzlabotu procesa efektivitāti un produkta tīrību, dažreiz tiek projektēta dubultā torņa struktūra, lai vēl vairāk atdalītu argonu no skābekļa un slāpekļa rūpnieciskai izmantošanai.
6. Kontrole un optimizācija
Viss gaisa atdalīšanas torņa process ietver sarežģītu vadības sistēmu, kas prasa saspiešanas, dzesēšanas, siltumapmaiņas un atdalīšanas procesu uzraudzību un regulēšanu reāllaikā, lai nodrošinātu galaproduktu kvalitāti. Mūsdienu gaisa atdalīšanas torņi parasti ir aprīkoti ar automatizētām vadības sistēmām, izmantojot sensorus un vadības programmatūru, lai precīzi regulētu tādus parametrus kā temperatūra, spiediens un plūsma, lai optimizētu ražošanas procesa enerģijas patēriņu un gāzes produkta tīrību.
Gaisa atdalīšanas torņa procesa plūsma ietver vairākus posmus, piemēram, gaisa saspiešanu, iepriekšēju atdzesēšanu, attīrīšanu, dziļo dzesēšanu un destilāciju. Ar šo procesu palīdzību var efektīvi atdalīt gaisā esošo skābekli, slāpekli un inertās gāzes. Mūsdienu gaisa atdalīšanas torņu tehnoloģijas attīstība ir padarījusi atdalīšanas procesu efektīvāku un ar mazāku enerģijas patēriņu, kam ir liela nozīme rūpniecisko gāzu pielietošanā.
Ja jums ir nepieciešams skābeklis/slāpeklis, lūdzu, sazinieties ar mums:
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Publicēšanas laiks: 2025. gada 7. jūlijs