หอแยกอากาศเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้แยกองค์ประกอบหลักของก๊าซในอากาศออกเป็นไนโตรเจน ออกซิเจน และก๊าซหายากอื่นๆ กระบวนการของหอแยกอากาศประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ เป็นหลัก เช่น การอัดอากาศ การทำให้เย็นลงก่อน การทำให้บริสุทธิ์ การทำให้เย็นลง และการกลั่น การควบคุมที่แม่นยำในแต่ละขั้นตอนมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดต่อการรับรองความบริสุทธิ์และเสถียรภาพของผลิตภัณฑ์ก๊าซขั้นสุดท้าย บทความนี้จะแนะนำขั้นตอนการทำงานของหอแยกอากาศอย่างละเอียด
1. การอัดอากาศและการทำความเย็นล่วงหน้า
ขั้นตอนแรกของกระบวนการหอแยกอากาศคือการอัดอากาศในบรรยากาศ ผ่านเครื่องอัดอากาศหลายขั้นตอน อากาศจะถูกอัดให้มีความดัน 5-7 บาร์ ในระหว่างกระบวนการอัด อากาศจะถูกเพิ่มสูงขึ้นด้วย จึงมีการใช้เครื่องทำความเย็นแบบขั้นกลางและแบบโพสต์คูลเลอร์เพื่อลดอุณหภูมิของอากาศ เพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องอัดอากาศเสียหายจากสิ่งสกปรกในอากาศ อนุภาคในอากาศจะถูกกำจัดออกผ่านตัวกรอง จากนั้นอากาศที่ถูกอัดจะถูกส่งไปยังระบบทำความเย็นเบื้องต้นเพื่อทำความเย็นเพิ่มเติม ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้น้ำหล่อเย็นหรือสารทำความเย็น เช่น ฟรีออน เพื่อลดอุณหภูมิอากาศให้อยู่ที่ประมาณ 5°C
2. การฟอกอากาศและการกำจัดน้ำ
หลังจากการทำให้เย็นลงเบื้องต้น อากาศจะมีความชื้นและคาร์บอนไดออกไซด์อยู่เล็กน้อย สิ่งเจือปนเหล่านี้อาจก่อตัวเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิต่ำและทำให้อุปกรณ์เกิดการอุดตัน ดังนั้น อากาศจึงจำเป็นต้องได้รับการทำให้บริสุทธิ์และขจัดน้ำ โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะใช้หอดูดซับแบบตะแกรงโมเลกุล ผ่านกระบวนการดูดซับและฟื้นฟูเป็นระยะเพื่อกำจัดไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรคาร์บอน ฯลฯ เพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการที่อุณหภูมิต่ำต่อไปจะทำงานได้อย่างราบรื่น อากาศที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์จะสะอาดและแห้ง เหมาะสำหรับกระบวนการทำความเย็นและการแยกสารในภายหลัง
3. ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลักระบายความร้อนอากาศ
อากาศบริสุทธิ์จะถูกทำให้เย็นลงในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลักผ่านการระบายความร้อนอย่างล้ำลึก ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลักเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่สำคัญที่สุดในกระบวนการหอแยกอากาศ อากาศในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลักจะผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อนกับไนโตรเจนและออกซิเจนเย็นที่ถูกแยกออกจากกัน ทำให้อุณหภูมิลดลงจนใกล้เคียงกับอุณหภูมิของเหลว ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนในกระบวนการนี้ส่งผลโดยตรงต่อการใช้พลังงานและความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของหอแยกอากาศ โดยทั่วไปแล้ว ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบครีบแผ่นอลูมิเนียมที่มีประสิทธิภาพจะถูกใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน
4. กระบวนการแยกในหอกลั่น
อากาศที่เย็นลงจะถูกส่งไปยังหอกลั่นเพื่อแยกสารโดยใช้จุดเดือดที่แตกต่างกันของส่วนประกอบต่างๆ ในอากาศ อากาศจะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นของเหลวที่อุณหภูมิต่ำ ทำให้เกิดอากาศเหลว อากาศเหลวนี้จะเข้าสู่หอกลั่นเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างเฟสของก๊าซและของเหลวหลายๆ ครั้ง ในหอกลั่น ออกซิเจน ไนโตรเจน และก๊าซหายาก เช่น อาร์กอน จะถูกแยกออกจากกัน ความเข้มข้นของออกซิเจนจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นที่ด้านล่างของหอ ในขณะที่ไนโตรเจนจะถูกแยกออกจากกันที่ด้านบน ผ่านการกลั่น ออกซิเจนบริสุทธิ์และไนโตรเจนสามารถได้รับด้วยความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้น
5. การสกัดผลิตภัณฑ์ออกซิเจนและไนโตรเจน
การสกัดออกซิเจนและไนโตรเจนเป็นขั้นตอนสุดท้ายของหอแยกอากาศ ออกซิเจนเหลวและไนโตรเจนจะถูกแยกออกจากหอกลั่น และให้ความร้อนกลับสู่อุณหภูมิห้องผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน เพื่อให้ได้สถานะก๊าซที่ต้องการ ผลิตภัณฑ์ก๊าซเหล่านี้จะถูกส่งไปยังถังเก็บหรือส่งไปยังผู้ใช้โดยตรง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพกระบวนการและความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ บางครั้งจึงออกแบบโครงสร้างหอคู่เพื่อแยกอาร์กอนออกจากออกซิเจนและไนโตรเจนสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม
6. การควบคุมและการเพิ่มประสิทธิภาพ
กระบวนการทั้งหมดของหอแยกอากาศเกี่ยวข้องกับระบบควบคุมที่ซับซ้อน ซึ่งจำเป็นต้องมีการตรวจสอบและปรับกระบวนการอัด ระบายความร้อน แลกเปลี่ยนความร้อน และแยกแบบเรียลไทม์ เพื่อให้มั่นใจถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย โดยทั่วไป หอแยกอากาศสมัยใหม่จะติดตั้งระบบควบคุมอัตโนมัติ โดยใช้เซ็นเซอร์และซอฟต์แวร์ควบคุมเพื่อควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน และการไหลอย่างแม่นยำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในกระบวนการผลิตและความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ก๊าซ
กระบวนการของหอแยกอากาศประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ มากมาย เช่น การอัดอากาศ การทำความเย็นเบื้องต้น การฟอกอากาศ การทำความเย็นอย่างล้ำลึก และการกลั่น กระบวนการเหล่านี้สามารถแยกออกซิเจน ไนโตรเจน และก๊าซหายากในอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ การพัฒนาเทคโนโลยีของหอแยกอากาศสมัยใหม่ทำให้กระบวนการแยกมีประสิทธิภาพมากขึ้นและใช้พลังงานน้อยลง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้ก๊าซอุตสาหกรรม
หากต้องการออกซิเจน/ไนโตรเจน โปรดติดต่อเรา:
แอนนา Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
เวลาโพสต์ : 07-07-2025