چگونه کارخانه اکسیژن برودتی کار می کند

کارخانه اکسیژن برودتی چیست؟
 

کارخانه اکسیژن برودتی یک تاسیسات صنعتی است که با استفاده از دمای بسیار پایین برای مایع کردن هوا و سپس اعمال تقطیر جزئی، اکسیژن (و اغلب نیتروژن و آرگون) را از هوای محیط جدا می کند. این فرآیند که به عنوان جداسازی هوای برودتی شناخته می‌شود، از نقاط جوش مختلف اجزای اصلی هوا برای تولید اکسیژن با خلوص بالا برای کاربردهای صنعتی، پزشکی و سایر کاربردها استفاده می‌کند.

 

یک کارخانه اکسیژن برودتی چگونه کار می کند؟

 

فشرده سازی هوا
هوای اتمسفر از طریق کمپرسورهای چند مرحله‌ای به داخل کشیده شده و تا فشار متوسط ​​فشرده می‌شود. shengerhk.com+2hitechgas.com+2

تطهیر
هوای فشرده از طریق بسترهای غربال مولکولی (یا واحدهای تصفیه مشابه) فرستاده می شود تا رطوبت، دی اکسید کربن و هیدروکربن ها را حذف کند و اطمینان حاصل شود که هوا قبل از خنک شدن برودتی تمیز است.

پیش سرمایش و تبادل حرارت
هوای تمیز شده از یک مبدل حرارتی عبور می کند و در آنجا با تبادل گرما با گازهای برودتی (سرد) خروجی خنک می شود. این امر دمای هوا را نزدیک به نقطه مایع شدن آن کاهش می دهد.

انبساط / تبرید
بخشی از هوای سرد در یک منبسط کننده (یا از طریق دریچه ژول تامسون) منبسط می شود که فشار آن را کاهش می دهد و آن را بیشتر خنک می کند. این انبساط تبرید لازم برای رسیدن به دماهای برودتی را فراهم می کند.

مایع سازی
پس از خنک شدن کافی، بخشی از هوا متراکم می شود و به مایع تبدیل می شود. این مایع سرشار از نیتروژن و اکسیژن است، اما هنوز به اجزای خالص جدا نشده است.

 

تقطیر جزئی (تصحیح)
هوای مایع وارد ستون‌های تقطیر می‌شود (معمولاً یک سیستم-دو ستونی):

درستون فشار بالا-، بخشی از مایع به بخار نیتروژن غنی تر (بالا) و مایع غنی شده با اکسیژن- (پایین) جدا می شود.

درستون فشار پایین-، مایع غنی شده با اکسیژن{0}}بیشتر تصفیه می شود. نیتروژن - که در دمای پایین‌تر می‌جوشد، جوشانده می‌شود، در حالی که اکسیژن در فاز مایع به دلیل نقطه جوش بالاتر آن متمرکز می‌شود.

بازیابی محصول

اکسیژن: بسته به تقاضا، اکسیژن تصفیه شده، یا به صورت مایع سرد (LOX) یا به گاز تبخیر می شود. hitechgas.com

نیتروژن: نیتروژن را می توان از بالای ستون تقطیر بازیابی کرد. در برخی از کارخانه ها به صورت گاز یا مایع تحویل داده می شود. ماشین آلات YG

گازهای اضافی (مانند آرگون) ممکن است در صورت لزوم از طریق ستون های جانبی جدا شوند.

بازیابی حرارت و راندمان
محصول خروجی و جریان‌های زباله (اکسیژن، نیتروژن) در مبدل‌های حرارتی برای خنک کردن هوای ورودی در جریان مخالف استفاده می‌شوند و بازده انرژی را بهبود می‌بخشند.

 

جعبه سرد عایق
تجهیزات تقطیر برودتی (مبدل‌های حرارتی و ستون‌ها) در یک محفظه عایق‌شده خوب (جعبه سرد) قرار می‌گیرند تا تلفات حرارتی به حداقل برسد.

 

مزایای کلیدی گیاهان اکسیژن برودتی

●High purity: Capable of producing very pure oxygen (>95٪ یا بالاتر)، مناسب برای کاربردهای صنعتی یا پزشکی.

●تولید در مقیاس بزرگ-: به دلیل عملکرد مداوم و ظرفیت زیاد،-برای محیط‌های با تقاضای بالا-مناسب است. shengerhk.com

●قابلیت چند محصول: یک گیاه اغلب می‌تواند اکسیژن، نیتروژن، و حتی آرگون را در هر دو شکل مایع و گاز تولید کند. cryomade.com

●بازیابی انرژی: چرخه‌های ادغام و انبساط گرما کارآمد باعث می‌شود که فرآیند انرژی{0}}بیش از آنچه انتظار می‌رفت کارآمدتر باشد.

 

کاربرد گیاهان اکسیژن برودتی

●تولید صنعتی: تامین اکسیژن برای فرآیندهای فولادسازی، جوشکاری، تولید شیشه و پتروشیمی.

●پزشکی و بهداشت و درمان: ارائه اکسیژن با خلوص{{0} بالا برای بیمارستان‌ها، کلینیک‌ها و خدمات اورژانسی.

●تحقیقات علمی: پشتیبانی از آزمایشگاه هایی که برای آزمایش های برودتی به اکسیژن مایع یا گازهای بی اثر نیاز دارند.

●انرژی و محیط زیست: در نیروگاه‌های گازرسانی، سیستم‌های احتراق یا به عنوان بخشی از زیرساخت‌های جذب کربن-.

 

نتیجه گیری

کارخانه‌های اکسیژن برودتی از فیزیک دمای پایین و تقطیر جزئی استفاده می‌کنند تا هوا را به گازهای{{1} با خلوص بالا تقسیم کنند. ترکیبی از تصفیه، تبادل حرارت، انبساط و تقطیر به این گیاهان اجازه می دهد تا اکسیژن و سایر گازها را در مقیاس با خلوص و کارایی بالا تحویل دهند. طراحی قوی و انعطاف پذیری آنها، آنها را به بخشی حیاتی از زیرساخت های گاز صنعتی مدرن تبدیل می کند.

سوالات متداول خریدار (6 سوال رایج)

خلوص معمولی اکسیژن تولید شده توسط یک کارخانه اکسیژن برودتی چقدر است؟
Cryogenic plants commonly produce oxygen with purities greater than 95%, and some designs reach >99٪ اکسیژن، بسته به سیستم شکنش.

 

جداسازی برودتی چقدر انرژی بر دارد؟
این فرآیند به توان الکتریکی قابل توجهی به ویژه برای فشرده سازی هوا و چرخه تبرید نیاز دارد. با این حال، توربین های بازیابی گرما و انبساط کارآمد به کاهش مصرف خالص انرژی کمک می کنند. biosng.com+1

 

آیا یک گیاه می تواند هم اکسیژن و هم نیتروژن تولید کند؟
بله. یک کارخانه جداسازی هوای برودتی معمولاً اکسیژن و نیتروژن را به طور همزمان تولید می کند. همچنین اگر با ستون تقطیر اضافی پیکربندی شود، ممکن است آرگون تولید کند.

 

چرا جعبه سرد ضروری است؟
جعبه سرد، ستون‌های تقطیر و مبدل‌های حرارتی را در یک محفظه عایق قرار می‌دهد تا دمای بسیار پایین را حفظ کند و ورود گرما را محدود کند، که برای کارایی بسیار مهم است.

 

یک کارخانه اکسیژن برودتی به چه نوع نگهداری نیاز دارد؟
تعمیر و نگهداری شامل بازرسی منظم کمپرسورها، تخت های غربال مولکولی، ماشین آلات انبساط، یکپارچگی عایق و سیستم های تصفیه برای اطمینان از عملکرد و ایمنی قابل اعتماد است.

 

آیا یک کارخانه اکسیژن برودتی برای کاربردهای-در مقیاس کوچک اقتصادی است؟
گیاهان برودتی در مقیاس‌های بزرگ‌تر (تقاضای اکسیژن بالا) اقتصادی‌تر می‌شوند، زیرا فناوری‌های کوچکتر (مانند PSA) ممکن است برای نیازهای جریان کم-تا-متوسط، هزینه{0}}کارآمدتری داشته باشند.