Ce gaze pot produce echipamentele de separare a aerului?
Unitățile de separare a aerului (ASU) sunt una dintre cele mai importante infrastructuri în sistemele industriale moderne. Funcția lor principală este de a transforma aerul, o „resursă naturală”, în diverse gaze industriale de înaltă valoare-. Aerul este compus în principal din azot, oxigen și cantități mici de gaze rare. Prin metode de separare fizică, se poate obține o aprovizionare industrială stabilă, continuă și la scară largă-.
În prezent, principalele gaze produse de echipamentele tipice de separare a aerului includ:
Oxigen (O₂)
Oxigenul este unul dintre cele mai importante gaze industriale, utilizat pe scară largă în topirea oțelului, reacții chimice de oxidare, utilizarea energiei, protecția mediului și în domeniul medical. În funcție de cerințele aplicației, oxigenul poate fi preparat în oxigen industrial, oxigen de-puritate ridicată și chiar oxigen de calitate-medicală.
Azot (N₂)
Datorită inerției sale chimice, azotul este utilizat pe scară largă în industrie ca gaz de protecție și de deplasare, întâlnit în mod obișnuit în reacții chimice, fabricarea de electronice, conservarea alimentelor și depozitarea-la explozie.
Argon (Ar)
Argonul este un gaz inert de valoare-înaltă, utilizat în principal în protecția la sudare, fabricarea semiconductoarelor, fotovoltaică și procesarea materialelor-de ultimă generație, care necesită puritate și stabilitate ridicate.
Gaze rare (Neon, Krypton, Xenon etc.)
Aceste gaze sunt de obicei extrase ca produse secundare și sunt utilizate în principal în iluminat, tehnologia laser, cercetarea științifică și industria electronică, având o valoare adăugată tehnică și economică ridicată.
Prin proiectarea flexibilă a proceselor, echipamentele de separare a aerului pot realiza o producție combinată cu un singur-gaz sau cu mai multe-gaze, în funcție de nevoile proiectului, îndeplinind cerințele diferențiate ale diferitelor industrii pentru tipurile și puritatea gazelor.
Factori care afectează starea gazelor industriale
Gazele produse de echipamentele de separare a aerului pot fi fie în stare gazoasă, fie în stare lichidă; starea lor finală nu este fixă ci determinată de o combinație de factori tehnici și comerciali.
În primul rând, condițiile de temperatură și presiune sunt factorii fundamentali care determină starea gazului. În condiții criogenice, oxigenul, azotul și argonul pot fi lichefiați prin scăderea în continuare a temperaturii și creșterea presiunii, formând oxigen lichid, azot lichid și argon lichid.
În al doilea rând, fluxul procesului și configurația sistemului afectează direct starea gazului. Unele unități de separare a aerului vizează alimentarea continuă cu gaz, producând direct produse gazoase; în timp ce proiectele care vizează stocarea energiei, reducerea vârfurilor sau transportul-pe distanțe lungi tind să configureze sistemele de lichefiere și stocare criogenică.
În al treilea rând, scenariile de aplicație din aval reprezintă o bază importantă pentru luarea-deciziilor. De exemplu, scenariile de utilizare continuă a gazului-, cum ar fi fabricile siderurgice și parcurile industriale chimice, utilizează adesea alimentarea cu gaze prin conducte; utilizatorii descentralizați sau furnizarea trans-regională sunt mai potrivite pentru forma lichidă.
În plus, consumul de energie și costurile de operare nu pot fi ignorate. Procesele de lichefiere a gazelor sunt consumatoare de energie-; prin urmare, în timpul fazei de proiectare a proiectului, de obicei trebuie să se găsească un echilibru cuprinzător între costurile de operare, flexibilitate și securitatea aprovizionării.
Analiza de bază a principiului de lucru a echipamentelor de separare a aerului
În prezent, cea mai utilizată tehnologie de separare a aerului în domeniul industrial este separarea criogenică a aerului. Această tehnologie este matură și fiabilă, potrivită pentru producția de gaze-la scară largă, de-puritate ridicată.
Fluxul său de lucru de bază include următorii pași cheie:
Comprimarea aerului și pretratarea: aerul ambiental este mai întâi comprimat la o anumită presiune și apoi trece prin dispozitive precum site moleculare pentru a îndepărta umezeala, dioxidul de carbon și impuritățile, prevenind înghețarea sau blocarea la temperaturi scăzute.
Răcire cu schimb de căldură și refrigerare profundă: aerul pretratat intră într-un sistem de schimb de căldură, unde schimbă căldură cu gazul de reflux la temperatură joasă-, răcindu-se treptat până aproape de temperatura sa de lichefiere.
Separarea coloanei de distilare: Utilizând diferențele de puncte de fierbere ale diferitelor gaze (azot aproximativ -196 grade, oxigen aproximativ -183 grade, argon aproximativ -186 grade), separarea stratului și îmbunătățirea purității sunt realizate într-o coloană de distilare.
Purificarea și ieșirea produsului: în cele din urmă, se obțin produse precum oxigenul, azotul și argonul care îndeplinesc specificațiile de proiectare și sunt scoase sub formă gazoasă sau lichidă în conformitate cu proiectarea sistemului.
Sistemele criogenice de separare a aerului oferă avantaje precum funcționarea stabilă, puritatea ridicată a produsului și adaptabilitatea puternică, făcându-le echipamente de sprijin de bază pentru industriile metalurgică, chimică și energetică.
Principalele domenii de aplicare și valoarea industrială a gazelor de separare a aerului
Odată cu modernizarea sistemelor industriale globale, domeniile de aplicare ale gazelor de separare a aerului se extind în mod constant, iar valoarea lor strategică devine din ce în ce mai proeminentă.
Industria metalurgică: fabricarea-oțelului îmbogățit cu oxigen îmbunătățește semnificativ eficiența și capacitatea de ardere; azotul este utilizat pentru recoacere și tratament anti-oxidare.
Industria chimică: furnizează materii prime de bază pentru procese precum chimia aerului, chimia cărbunelui, amoniacul sintetic și metanolul.
Industria textilă și a materialelor: Folosit pentru modificarea polimerilor, protecția împotriva gazelor inerte și controlul stabilității procesului.
Industria electronică și a semiconductoarelor: azotul și argonul de{0}}puritate ridicată sunt medii indispensabile pentru fabricarea și ambalarea cipurilor.
Protecția energiei și a mediului: participă la procese de protecție a mediului, cum ar fi gazificarea cărbunelui, tratarea apelor uzate și denitrificarea și desulfurarea.
Cercetare medicală și științifică: oxigen medical, depozitare criogenică și control al mediului de laborator.
Echipamentul de separare a aerului nu mai este doar un singur dispozitiv de alimentare cu gaz, ci un nod de sistem esențial care acoperă mai multe lanțuri industriale.
Tendințe de dezvoltare a industriei și importanța soluțiilor EPC la cheie
Odată cu tendința actuală a proiectelor industriale care devin mai mari, mai sistematice și mai integrate, proiectele de separare a aerului impun cerințe mai mari pentru colaborarea inginerească și capabilitățile de integrare a sistemelor. Modelele tradiționale de achiziții de echipamente descentralizate nu mai sunt suficiente pentru a răspunde nevoilor cuprinzătoare ale proiectelor complexe în ceea ce privește programul, calitatea și fiabilitatea operațională.
În acest context, EPC & Soluțiile la cheie devin treptat alegerea mainstream.
Folosindu-și expertiza și capacitățile de integrare a resurselor în domeniul ingineriei gazelor, NEWTEK oferă clienților soluții unice-de la proiectare la exploatare: acoperind proiectarea inginerească, achiziția de echipamente, construcția și punerea în funcțiune a sistemului; Deservește industrii care acoperă mai multe sectoare, inclusiv textile, metalurgie și produse chimice; Rezolvarea eficientă a provocărilor de comunicare, interfață și coordonare în proiecte mari și complexe; Asigurarea-livrării la timp a proiectelor, punerea în funcțiune fără probleme și funcționarea stabilă pe termen lung-; Prin modelele EPC și la cheie, NEWTEK ajută clienții să transforme proiecte complexe de separare a aerului în active industriale controlabile, fiabile și durabile, realizând cu adevărat „livrare unică, fără griji- de la inițierea proiectului până la exploatare.
