บริษัท หางโจว นั่ว เทคโนโลยี กรุ๊ป จำกัด

เทคโนโลยีการแยกอากาศด้วยความเย็นจัดเป็นหนึ่งในวิธีการสำคัญสำหรับการผลิตไนโตรเจนและออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ เทคโนโลยีนี้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น โลหะวิทยา วิศวกรรมเคมี และการแพทย์ บทความนี้จะเจาะลึกถึงวิธีการผลิตไนโตรเจนและออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงโดยการแยกอากาศด้วยความเย็นจัด ตลอดจนขั้นตอนสำคัญและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้

1. หลักการพื้นฐานของการแยกอากาศด้วยความเย็นยิ่งยวด

การแยกอากาศด้วยความเย็นจัดเป็นกระบวนการที่แยกส่วนประกอบหลักของอากาศโดยการลดอุณหภูมิ อากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยไนโตรเจน ออกซิเจน และอาร์กอนในปริมาณเล็กน้อย โดยการอัดและลดอุณหภูมิอากาศจนถึงอุณหภูมิต่ำมาก อากาศจะกลายเป็นของเหลว จากนั้นจึงใช้จุดเดือดที่แตกต่างกันของก๊าซแต่ละชนิดในการกลั่นเพื่อแยกไนโตรเจนและออกซิเจน จุดเดือดของไนโตรเจนคือ -195.8℃ และจุดเดือดของออกซิเจนคือ -183℃ ดังนั้นจึงสามารถแยกบริสุทธิ์ได้โดยผ่านการกลั่นแบบหลายขั้นตอน

2. ขั้นตอนการเตรียมการเบื้องต้น: การฟอกอากาศ

ในกระบวนการแยกอากาศด้วยความเย็นจัด การปรับสภาพอากาศเบื้องต้นเป็นขั้นตอนสำคัญ อากาศมีสิ่งเจือปน เช่น ฝุ่นละออง คาร์บอนไดออกไซด์ และความชื้น ซึ่งจะแข็งตัวในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ทำให้เกิดการอุดตันของอุปกรณ์ ดังนั้น อากาศจึงต้องผ่านกระบวนการกรอง การอัด และการอบแห้งก่อน เพื่อกำจัดสิ่งเจือปนและความชื้น โดยทั่วไป เครื่องอบแห้งและเครื่องดูดซับโมเลกุลซีฟเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในการกำจัดสิ่งเจือปนออกจากอากาศ เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพและประสิทธิภาพของกระบวนการแยกด้วยความเย็นจัดในขั้นตอนต่อไป

3. การอัดอากาศและการระบายความร้อน

อากาศบริสุทธิ์จำเป็นต้องถูกอัด โดยปกติจะใช้คอมเพรสเซอร์หลายตัวเพื่อเพิ่มความดันอากาศให้สูงถึง 5-6 เมกะปาสคาล จากนั้นอากาศอัดจะถูกทำให้เย็นลงผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนร่วมกับก๊าซที่ไหลกลับมาที่อุณหภูมิต่ำ ค่อยๆ ลดอุณหภูมิลงจนเข้าใกล้จุดหลอมเหลว ในกระบวนการนี้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีบทบาทสำคัญ เนื่องจากสามารถลดการใช้พลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพการทำความเย็นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มั่นใจได้ว่าอากาศจะกลายเป็นของเหลวได้ภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำ ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการแยกโดยการกลั่นในขั้นตอนต่อไป

4. การทำให้เป็นของเหลวและการกลั่นอากาศ

ในหอแยกสารด้วยความเย็นจัด อากาศอัดและเย็นจะถูกทำให้เย็นลงอีกจนกลายเป็นของเหลว จากนั้นอากาศเหลวจะถูกส่งไปยังหอแยกสารเพื่อทำการแยก หอแยกสารแบ่งออกเป็นสองส่วน คือ หอความดันสูงและหอความดันต่ำ ในหอความดันสูง อากาศจะถูกแยกออกเป็นออกซิเจนดิบและไนโตรเจนดิบ จากนั้นออกซิเจนดิบและไนโตรเจนดิบจะถูกกลั่นต่อในหอความดันต่ำเพื่อให้ได้ออกซิเจนและไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง การแยกไนโตรเจนและออกซิเจนส่วนใหญ่ใช้คุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันของจุดเดือด ดังนั้นจึงสามารถแยกได้อย่างมีประสิทธิภาพในหอแยกสาร

5. กระบวนการทำให้บริสุทธิ์

ออกซิเจนและไนโตรเจนที่แยกได้ในหอการกลั่นยังคงมีสิ่งเจือปนอยู่เล็กน้อย จึงจำเป็นต้องทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมเพื่อให้ได้มาตรฐานอุตสาหกรรมและการแพทย์ ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนสามารถปรับปรุงได้โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาการกำจัดออกซิเจนด้วยไฮโดรเจน ในขณะที่ความบริสุทธิ์ของออกซิเจนสามารถทำได้โดยกระบวนการกลั่นซ้ำ เพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์ของก๊าซผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปจะใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องกรองไนโตรเจนและเครื่องกรองออกซิเจน เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ออกซิเจนและไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงในที่สุด

6. การประยุกต์ใช้ไนโตรเจนและออกซิเจน

ก๊าซไนโตรเจนและออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งผลิตโดยเทคโนโลยีการแยกอากาศด้วยความเย็นจัดนั้นถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเป็นก๊าซป้องกันและก๊าซพาหะ ในอุตสาหกรรมอาหารใช้สำหรับการถนอมอาหารและบรรจุภัณฑ์ และออกซิเจนใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการแพทย์และการเชื่อมโลหะ ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา ออกซิเจนยังใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้และลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน ในการใช้งานเหล่านี้ ความบริสุทธิ์ของก๊าซเป็นกุญแจสำคัญในการพิจารณาความเหมาะสมในการใช้งาน และเทคโนโลยีการแยกอากาศด้วยความเย็นจัดได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในด้านประสิทธิภาพการแยกและผลผลิตที่มีความบริสุทธิ์สูง

7. ข้อดีและความท้าทายของเทคโนโลยีการแยกอากาศด้วยความเย็นยิ่งยวด

เทคโนโลยีการแยกอากาศด้วยความเย็นจัดเป็นที่นิยมในภาคอุตสาหกรรมเนื่องจากมีความบริสุทธิ์สูงและประสิทธิภาพสูง อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ก็เผชิญกับความท้าทายบางประการ เช่น การใช้พลังงานสูงและค่าบำรุงรักษาอุปกรณ์สูง เพื่อลดการใช้พลังงาน อุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดที่ทันสมัยมักมาพร้อมกับระบบประหยัดพลังงานขั้นสูง เช่น อุปกรณ์กู้คืนความร้อนและระบบทำความเย็นแบบอัดหลายขั้นตอน นอกจากนี้ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและความปลอดภัยของหน่วยแยกอากาศด้วยความเย็นจัดอย่างมาก ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยีและอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความเสถียรของระบบแยกอากาศด้วยความเย็นจัดจึงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งส่งเสริมการนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากยิ่งขึ้น

การแยกอากาศด้วยความเย็นจัดเป็นหนึ่งในวิธีการที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการผลิตไนโตรเจนและออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงในปัจจุบัน กระบวนการนี้แยกและทำให้ออกซิเจนและไนโตรเจนบริสุทธิ์จากอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านหลายขั้นตอน เช่น การปรับสภาพอากาศเบื้องต้น การอัด การทำความเย็น การทำให้เป็นของเหลว และการกลั่น แม้ว่ากระบวนการแยกอากาศด้วยความเย็นจัดจะใช้พลังงานสูงและอุปกรณ์ซับซ้อน แต่ประสิทธิภาพในการแยกและผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงทำให้เทคโนโลยีนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในหลายอุตสาหกรรม

แอนนา Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com