Miniaturizacija industrijskega tekočega dušika se običajno nanaša na proizvodnjo tekočega dušika v relativno majhni opremi ali sistemih. Ta trend miniaturizacije omogoča, da je proizvodnja tekočega dušika bolj prilagodljiva, prenosljiva in primerna za bolj raznolike scenarije uporabe.
Za miniaturizacijo industrijskega tekočega dušika obstajajo predvsem naslednje metode:
Poenostavljene enote za pripravo tekočega dušika: Te enote običajno uporabljajo tehnologijo ločevanja zraka za ekstrakcijo dušika iz zraka z metodami, kot sta adsorpcija ali membransko ločevanje, nato pa uporabljajo hladilne sisteme ali ekspanderje za hlajenje dušika v tekoče stanje. Te enote so običajno bolj kompaktne kot velike enote za ločevanje zraka in so primerne za uporabo v majhnih obratih, laboratorijih ali kjer je potrebna proizvodnja dušika na kraju samem.
Miniaturizacija metode ločevanja zraka pri nizkih temperaturah: Metoda ločevanja zraka pri nizkih temperaturah je pogosto uporabljena industrijska metoda proizvodnje dušika, tekoči dušik pa se prečisti z večstopenjsko kompresijo, hladilno ekspanzijo in drugimi postopki. Miniaturizirana oprema za ločevanje zraka pri nizkih temperaturah pogosto uporablja napredno hladilno tehnologijo in učinkovite toplotne izmenjevalnike za zmanjšanje velikosti opreme in izboljšanje energetske učinkovitosti.
Miniaturizacija metode vakuumskega izhlapevanja: v pogojih visokega vakuuma se plinasti dušik postopoma izhlapeva pod tlakom, tako da se njegova temperatura zniža, in na koncu se dobi tekoči dušik. To metodo je mogoče doseči z miniaturiziranimi vakuumskimi sistemi in uparjalniki ter je primerna za aplikacije, kjer je potrebna hitra proizvodnja dušika.
Miniaturizacija industrijskega tekočega dušika ima naslednje prednosti:
Prilagodljivost: Miniaturizirano opremo za proizvodnjo tekočega dušika je mogoče premikati in uporabljati glede na dejanske potrebe, da se prilagodi potrebam različnih priložnosti.
Prenosljivost: Naprava je majhna, enostavna za prenašanje in transport ter omogoča hitro vzpostavitev sistemov za proizvodnjo dušika na lokaciji.
Učinkovitost: Miniaturizirana oprema za proizvodnjo tekočega dušika pogosto uporablja napredno tehnologijo in učinkovite toplotne izmenjevalnike za izboljšanje energetske učinkovitosti in zmanjšanje porabe energije.
Varstvo okolja: Tekoči dušik kot čisto hladilno sredstvo med uporabo ne proizvaja škodljivih snovi in je prijazen do okolja.
Postopek proizvodnje tekočega dušika vključuje predvsem naslednje korake, podroben uvod v postopek pa je naslednji:
Stiskanje in čiščenje zraka:
1. Zrak najprej stisne zračni kompresor.
2. Stisnjen zrak se ohladi in prečisti, da postane procesni zrak.
Prenos toplote in utekočinjanje:
1. Obdelovalni zrak se toplotno izmenjuje z nizkotemperaturnim plinom skozi glavni toplotni izmenjevalnik, da se proizvede tekočina, ki vstopi v frakcionacijski stolp.
2. Nizka temperatura je posledica širjenja visokotlačnega dušilnega zraka ali širjenja ekspanzijskega ventila srednjega tlaka.
Frakcioniranje in čiščenje:
1. Zrak se v frakcionatorju destilira skozi plasti pladnjev.
2. Čisti dušik se proizvaja na vrhu spodnjega stolpca frakcionatorja.
Recikliranje hladilne zmogljivosti in proizvodnja izdelkov:
1. Nizkotemperaturni čisti dušik iz spodnjega stolpa vstopi v glavni toplotni izmenjevalnik in z izmenjavo toplote z obdelovalnim zrakom rekuperira količino hladu.
2. Ponovno segret čisti dušik se izloči kot produkt in postane dušik, ki ga potrebuje sistem v nadaljnjem toku.
Proizvodnja utekočinjenega dušika:
1. Dušik, pridobljen z zgornjimi koraki, se pod določenimi pogoji (kot sta nizka temperatura in visok tlak) nadalje utekočini, da se tvori tekoči dušik.
2. Tekoči dušik ima izjemno nizko vrelišče, približno -196 stopinj Celzija, zato ga je treba skladiščiti in prevažati pod strogimi pogoji.
Shranjevanje in stabilnost:
1. Tekoči dušik se shranjuje v posebnih posodah, ki imajo običajno dobre izolacijske lastnosti, da upočasnijo hitrost izhlapevanja tekočega dušika.
2. Redno je treba preverjati tesnost posode za shranjevanje in količino tekočega dušika, da se zagotovi kakovost in stabilnost tekočega dušika.
Čas objave: 25. maj 2024