Mae technoleg gwahanu aer cryogenig yn un o'r dulliau pwysig ar gyfer cynhyrchu nitrogen ac ocsigen purdeb uchel mewn diwydiant modern. Defnyddir y dechnoleg hon yn helaeth mewn amrywiol ddiwydiannau megis meteleg, peirianneg gemegol a meddygaeth. Bydd yr erthygl hon yn archwilio'n fanwl sut mae gwahanu aer cryogenig yn cynhyrchu nitrogen ac ocsigen purdeb uchel, yn ogystal â'r camau a'r offer allweddol sy'n gysylltiedig â'r broses.
1. Egwyddor sylfaenol gwahanu aer cryogenig
Mae gwahanu aer cryogenig yn broses sy'n gwahanu prif gydrannau aer trwy ostwng y tymheredd. Mae aer yn cynnwys nitrogen, ocsigen, a swm bach o argon yn bennaf. Trwy gywasgu ac oeri'r aer i dymheredd isel iawn, mae'r aer yn cael ei hylifo, ac yna defnyddir gwahanol bwyntiau berwi pob nwy ar gyfer distyllu i wahanu nitrogen ac ocsigen. Berwbwynt nitrogen yw -195.8℃, a phwynt berwi ocsigen yw -183℃, felly gellir eu puro ar wahân trwy ddistyllu fesul cam.
2. Cam cyn-driniaeth: Puro aer
Yn y broses gwahanu aer cryogenig, mae rhag-drin aer yn gam cyntaf hanfodol. Mae aer yn cynnwys amhureddau fel llwch, carbon deuocsid, a lleithder, a fydd yn rhewi yn yr amgylchedd tymheredd isel, gan achosi blocâd offer. Felly, mae'r aer yn cael ei hidlo, ei gywasgu, a'i sychu yn gyntaf i gael gwared ar amhureddau a lleithder. Yn nodweddiadol, mae sychwyr ac amsugnwyr rhidyll moleciwlaidd yn offer pwysig a ddefnyddir i gael gwared ar amhureddau o'r aer, gan sicrhau sefydlogrwydd ac effeithlonrwydd y broses gwahanu cryogenig ddilynol.
3. Cywasgu aer ac oeri
Mae angen cywasgu'r aer wedi'i buro, fel arfer trwy nifer o gywasgwyr i gynyddu pwysedd yr aer i 5-6 megapascal. Yna caiff yr aer cywasgedig ei oeri trwy gyfnewidwyr gwres gyda'r nwy sy'n dychwelyd ar dymheredd isel, gan leihau'r tymheredd yn raddol i agosáu at y pwynt hylifo. Yn y broses hon, mae cyfnewidwyr gwres yn chwarae rhan hanfodol, gan y gallant leihau'r defnydd o ynni yn effeithiol a gwella effeithlonrwydd oeri, gan sicrhau y gellir hylifo'r aer o dan amodau tymheredd isel, gan ddarparu'r amodau ar gyfer gwahanu distyllu wedi hynny.
4. Hylifiad a distyllu aer
Yn y tŵr gwahanu cryogenig, mae'r aer cywasgedig ac oeri yn cael ei oeri ymhellach i gyflwr hylifedig. Anfonir yr aer hylifedig i'r tŵr distyllu i'w wahanu. Mae'r tŵr distyllu wedi'i rannu'n ddwy ran: y tŵr pwysedd uchel a'r tŵr pwysedd isel. Yn y tŵr pwysedd uchel, mae'r aer yn cael ei wahanu'n ocsigen crai a nitrogen crai, ac yna mae'r ocsigen crai a'r nitrogen crai yn cael eu distyllu ymhellach yn y tŵr pwysedd isel i gael ocsigen a nitrogen purdeb uchel. Mae gwahanu nitrogen ac ocsigen yn bennaf yn defnyddio eu priodweddau ffisegol gwahanol o berwbwyntiau, felly gellir cyflawni gwahanu effeithlon yn y tŵr distyllu.
5. Proses puro
Mae'r ocsigen a'r nitrogen sydd wedi'u gwahanu yn y tŵr distyllu yn dal i gynnwys ychydig bach o amhureddau, felly mae angen eu puro ymhellach i fodloni safonau diwydiannol a meddygol. Gellir gwella purdeb nitrogen trwy gatalyddion dadocsigenu hydrogen, tra gellir cyflawni purdeb ocsigen trwy brosesau ail-ddistyllu. Er mwyn gwella purdeb nwy'r cynnyrch, defnyddir offer fel puro nitrogen a phuro ocsigen fel arfer, gan gael cynhyrchion ocsigen a nitrogen purdeb uchel yn y pen draw.
6. Cymwysiadau nitrogen ac ocsigen
Defnyddir nitrogen ac ocsigen purdeb uchel a gynhyrchir gan dechnoleg gwahanu aer cryogenig yn helaeth mewn sawl diwydiant. Defnyddir nitrogen purdeb uchel yn y diwydiant cemegol fel nwy amddiffynnol a nwy cludwr, yn y diwydiant bwyd ar gyfer cadwraeth a phecynnu, a defnyddir ocsigen yn helaeth yn y diwydiannau meddygol a weldio. Yn y diwydiant metelegol, defnyddir ocsigen hefyd i wella effeithlonrwydd hylosgi a lleihau allyriadau carbon. Yn y cymwysiadau hyn, purdeb y nwy yw'r allwedd i bennu ei gymhwysedd, ac mae technoleg gwahanu aer cryogenig wedi ennill cydnabyddiaeth eang am ei gwahanu effeithlon a'i hallbwn purdeb uchel.
7. Manteision a heriau technoleg gwahanu aer cryogenig
Mae technoleg gwahanu aer cryogenig yn cael ei ffafrio yn y sector diwydiannol oherwydd ei burdeb uchel a'i effeithlonrwydd uchel. Fodd bynnag, mae'r dechnoleg hon hefyd yn wynebu rhai heriau, megis defnydd ynni uchel a chostau cynnal a chadw offer uchel. Er mwyn lleihau'r defnydd o ynni, mae offer gwahanu aer cryogenig modern fel arfer yn dod gyda systemau arbed ynni uwch, megis dyfeisiau adfer gwres a systemau oeri cywasgu aml-gam. Ar ben hynny, mae cymhwyso technoleg rheoli awtomeiddio wedi gwella effeithlonrwydd gweithredol a diogelwch unedau gwahanu aer cryogenig dwfn yn sylweddol. Trwy optimeiddio technolegol a gwelliannau offer, mae effeithlonrwydd ynni a sefydlogrwydd systemau gwahanu aer cryogenig dwfn wedi'u gwella'n barhaus, gan hyrwyddo eu cymhwysiad ymhellach mewn amrywiol ddiwydiannau.
Ar hyn o bryd, mae gwahanu aer cryogenig dwfn yn un o'r dulliau mwyaf effeithiol ar gyfer cynhyrchu nitrogen ac ocsigen purdeb uchel. Mae'n gwahanu ac yn puro ocsigen a nitrogen o'r awyr yn effeithiol trwy gamau lluosog megis cyn-drin aer, cywasgu, oeri, hylifo a distyllu. Er bod gan y broses gwahanu aer cryogenig dwfn ddefnydd ynni uchel ac offer cymhleth, mae ei heffaith gwahanu effeithlon a'i allbwn cynnyrch purdeb uchel yn gwneud y dechnoleg hon yn anhepgor mewn sawl diwydiant.
Anna Ffôn./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Amser postio: Gorff-14-2025