Stolp za ločevanje zraka je pomemben del opreme, ki se uporablja za ločevanje glavnih plinskih komponent v zraku na dušik, kisik in druge žlahtne pline. Njegov procesni potek vključuje predvsem korake, kot so stiskanje zraka, predhlajenje, čiščenje, hlajenje in destilacija. Natančen nadzor vsakega koraka je ključnega pomena za zagotavljanje čistosti in stabilnosti končnih plinskih produktov. Ta članek bo podrobno predstavil procesni potek stolpa za ločevanje zraka.
1. Stiskanje zraka in predhlajenje
Prvi korak v postopku ločevanja zraka v stolpu je stiskanje atmosferskega zraka. Z več stopnjami zračnih kompresorjev se zrak stisne na tlak 5–7 barov. Med postopkom stiskanja se dvigne tudi temperatura stisnjenega zraka, zato se za znižanje temperature zraka uporabljajo vmesni hladilniki in naknadni hladilniki. Da se prepreči poškodba kompresorja zaradi nečistoč v zraku, se delci v zraku odstranijo s filtri. Stisnjen zrak se nato pošlje v sistem za predhlajenje za nadaljnje hlajenje, običajno z uporabo hladilne vode ali hladilnih sredstev, kot je freon, da se zrak ohladi na približno 5 °C.
2. Čiščenje in dehidracija zraka
Po predhodnem ohlajanju zrak vsebuje majhno količino vlage in ogljikovega dioksida. Te nečistoče lahko pri nizkih temperaturah tvorijo led in blokirajo opremo. Zato je treba zrak prečistiti in dehidrirati. Ta postopek običajno uporablja molekularne sitne adsorpcijske stolpe, ki s periodičnimi procesi adsorpcije in regeneracije odstranijo vodno paro, ogljikov dioksid in ogljikovodike itd., da se zagotovi nemoteno delovanje nadaljnjih nizkotemperaturnih procesov. Prečiščen zrak je čist in suh, primeren za nadaljnje procese hlajenja in ločevanja.
3. Glavni toplotni izmenjevalec za hlajenje zraka
Prečiščen zrak se v glavnem toplotnem izmenjevalniku ohladi z globokim hlajenjem. Glavni toplotni izmenjevalnik je ena najpomembnejših naprav v procesu ločevanja zraka. Zrak v glavnem toplotnem izmenjevalniku se toplotno izmenjuje z ločenim hladnim dušikom in kisikom, kar znižuje njegovo temperaturo blizu temperature utekočinjenja. Učinkovitost izmenjave toplote med tem postopkom neposredno vpliva na porabo energije in čistost končnega produkta ločevanja zraka. Za izboljšanje učinkovitosti izmenjave toplote se običajno uporabljajo učinkoviti aluminijasti ploščati toplotni izmenjevalniki.
4. Postopek ločevanja v destilacijskem stolpu
Ohlajen zrak se pošlje v destilacijski stolp, kjer se loči z uporabo razlike v vreliščih različnih komponent v zraku. Zrak se pri nizkih temperaturah postopoma utekočini in tvori tekoči zrak. Ta tekoči zrak vstopi v destilacijski stolp, kjer pride do večkratnih interakcij med plinsko in tekočo fazo. V destilacijskem stolpu se ločijo kisik, dušik in žlahtni plini, kot je argon. Koncentracija kisika se postopoma povečuje na dnu stolpa, medtem ko se dušik ločuje na vrhu. Z destilacijo je mogoče pridobiti čisti kisik in dušik z višjo čistostjo.
5. Pridobivanje kisikovih in dušikovih produktov
Ekstrakcija kisika in dušika je zadnji korak v stolpu za ločevanje zraka. Tekoči kisik in dušik se ločita iz destilacijskega stolpa in segrejeta nazaj na sobno temperaturo s toplotnimi izmenjevalniki, da dosežeta želeno plinasto stanje. Ti plinski produkti se nato pošljejo v rezervoarje za shranjevanje ali neposredno dobavijo uporabnikom. Za izboljšanje učinkovitosti procesa in čistosti produkta je včasih zasnovana dvojna konstrukcija stolpa, ki dodatno ločuje argon od kisika in dušika za industrijsko uporabo.
6. Nadzor in optimizacija
Celoten postopek v stolpu za ločevanje zraka vključuje kompleksen nadzorni sistem, ki zahteva spremljanje in prilagajanje procesov kompresije, hlajenja, izmenjave toplote in ločevanja v realnem času, da se zagotovi kakovost končnih izdelkov. Sodobni stolpi za ločevanje zraka so običajno opremljeni z avtomatiziranimi nadzornimi sistemi, ki uporabljajo senzorje in nadzorno programsko opremo za natančno regulacijo parametrov, kot so temperatura, tlak in pretok, za optimizacijo porabe energije v proizvodnem procesu in čistosti plinskega produkta.
Postopek v stolpu za ločevanje zraka vključuje več korakov, kot so stiskanje zraka, predhlajenje, čiščenje, globoko hlajenje in destilacija. S temi postopki je mogoče učinkovito ločiti kisik, dušik in žlahtne pline v zraku. Razvoj sodobne tehnologije stolpov za ločevanje zraka je postopek ločevanja naredil učinkovitejši in porabil manj energije, kar je zelo pomembno za uporabo industrijskih plinov.
Za kakršne koli potrebe po kisiku/dušiku se obrnite na nas:
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Čas objave: 7. julij 2025