Mae'r dechnoleg gwahanu aer cryogenig dwfn yn ddull sy'n gwahanu'r prif gydrannau (nitrogen, ocsigen ac argon) yn yr awyr trwy dymheredd isel. Fe'i defnyddir yn helaeth mewn diwydiannau fel dur, cemegol, fferyllol ac electroneg. Gyda'r galw cynyddol am nwyon, mae cymhwyso technoleg gwahanu aer cryogenig dwfn hefyd yn dod yn fwyfwy cyffredin. Bydd yr erthygl hon yn trafod y broses gynhyrchu o wahanu aer cryogenig dwfn yn drylwyr, gan gynnwys ei egwyddor waith, ei brif offer, ei gamau gweithredu a'i gymhwysiad mewn amrywiol ddiwydiannau.
Trosolwg o Dechnoleg Gwahanu Aer Cryogenig
Egwyddor sylfaenol gwahanu aer cryogenig yw oeri'r aer i dymheredd isel iawn (yn gyffredinol islaw -150°C), fel y gellir gwahanu'r cydrannau yn yr aer yn ôl eu gwahanol bwyntiau berwi. Fel arfer, mae'r uned gwahanu aer cryogenig yn defnyddio aer fel y deunydd crai ac yn mynd trwy brosesau fel cywasgu, oeri ac ehangu, gan wahanu nitrogen, ocsigen ac argon o'r aer yn y pen draw. Gall y dechnoleg hon gynhyrchu nwyon purdeb uchel a, thrwy reoleiddio paramedrau proses yn fanwl gywir, bodloni'r gofynion llym ar gyfer ansawdd nwy mewn gwahanol feysydd diwydiannol.
Mae'r uned gwahanu aer cryogenig wedi'i rhannu'n dair prif ran: cywasgydd aer, rhag-oerydd aer, a blwch oer. Defnyddir y cywasgydd aer i gywasgu'r aer i bwysedd uchel (fel arfer 5-6 MPa), mae'r rhag-oerydd yn lleihau tymheredd yr aer trwy oeri, a'r blwch oer yw rhan graidd y broses gwahanu aer cryogenig gyfan, gan gynnwys y tŵr ffracsiynu, a ddefnyddir i gyflawni gwahanu nwy.
Cywasgu aer ac oeri
Cywasgu aer yw'r cam cyntaf mewn gwahanu aer cryogenig, gyda'r prif nod o gywasgu'r aer ar bwysedd atmosfferig i bwysedd uwch (fel arfer 5-6 MPa). Ar ôl i'r aer fynd i mewn i'r system trwy'r cywasgydd, bydd ei dymheredd yn cynyddu'n sylweddol oherwydd y broses gywasgu. Felly, rhaid cynnal cyfres o gamau oeri i leihau tymheredd yr aer cywasgedig. Mae dulliau oeri cyffredin yn cynnwys oeri dŵr ac oeri aer, a gall effaith oeri dda sicrhau nad yw'r aer cywasgedig yn achosi baich diangen ar yr offer yn ystod y prosesu dilynol.
Ar ôl i'r aer gael ei oeri'n rhagarweiniol, mae'n mynd i mewn i'r cam nesaf o rag-oeri. Fel arfer, mae'r cam rag-oeri yn defnyddio nitrogen neu nitrogen hylif fel y cyfrwng oeri, a thrwy offer cyfnewid gwres, mae tymheredd yr aer cywasgedig yn cael ei ostwng ymhellach, gan baratoi ar gyfer y broses cryogenig ddilynol. Trwy rag-oeri, gellir lleihau tymheredd yr aer i agosáu at y tymheredd hylifo, gan ddarparu'r amodau angenrheidiol ar gyfer gwahanu'r cydrannau yn yr awyr.
Ehangu tymheredd isel a gwahanu nwy
Ar ôl i'r aer gael ei gywasgu a'i oeri ymlaen llaw, y cam allweddol nesaf yw ehangu tymheredd isel a gwahanu nwyon. Cyflawnir ehangu tymheredd isel trwy ehangu'r aer cywasgedig yn gyflym trwy falf ehangu i bwysau arferol. Yn ystod y broses ehangu, bydd tymheredd yr aer yn gostwng yn sylweddol, gan gyrraedd y tymheredd hylifo. Bydd nitrogen ac ocsigen yn yr aer yn dechrau hylifo ar wahanol dymheredd oherwydd eu gwahaniaethau berwbwynt.
Yn yr offer gwahanu aer cryogenig, mae'r aer hylifedig yn mynd i mewn i'r blwch oer, lle mae'r tŵr ffracsiynu yn rhan allweddol ar gyfer gwahanu nwyon. Egwyddor graidd y tŵr ffracsiynu yw defnyddio'r gwahaniaethau berwbwynt gwahanol gydrannau yn yr awyr, trwy nwy yn codi ac yn gostwng yn y blwch oer, i gyflawni gwahanu nwyon. Berwbwynt nitrogen yw -195.8°C, berwbwynt ocsigen yw -183°C, a berwbwynt argon yw -185.7°C. Trwy addasu'r tymheredd a'r pwysau yn y tŵr, gellir cyflawni gwahanu nwyon effeithlon.
Mae'r broses gwahanu nwyon yn y tŵr ffracsiynu yn fanwl iawn. Fel arfer, defnyddir system tŵr ffracsiynu dau gam i echdynnu nitrogen, ocsigen ac argon. Yn gyntaf, caiff nitrogen ei wahanu yn rhan uchaf y tŵr ffracsiynu, tra bod ocsigen hylifol ac argon yn cael eu crynhoi yn y rhan isaf. Er mwyn gwella effeithlonrwydd y gwahanu, gellir ychwanegu oerydd ac ail-anweddydd yn y tŵr, a all reoli'r broses gwahanu nwyon yn fanwl iawn ymhellach.
Mae'r nitrogen a echdynnir fel arfer o burdeb uchel (uwchlaw 99.99%), a ddefnyddir yn helaeth mewn meteleg, diwydiant cemegol ac electroneg. Defnyddir ocsigen mewn diwydiannau meddygol, dur, a diwydiannau eraill sy'n defnyddio llawer o ynni ac sydd angen ocsigen. Mae argon, fel nwy prin, fel arfer yn cael ei echdynnu trwy'r broses gwahanu nwyon, gyda phurdeb uchel a'i ddefnyddio'n helaeth mewn weldio, toddi a thorri laser, ymhlith meysydd uwch-dechnoleg eraill. Gall y system reoli awtomataidd addasu gwahanol baramedrau proses yn ôl anghenion gwirioneddol, optimeiddio effeithlonrwydd cynhyrchu, a lleihau'r defnydd o ynni.
Yn ogystal, mae optimeiddio'r system gwahanu aer cryogenig dwfn hefyd yn cynnwys technolegau arbed ynni a rheoli allyriadau. Er enghraifft, trwy adfer yr ynni tymheredd isel yn y system, gellir lleihau gwastraff ynni a gwella effeithlonrwydd defnyddio ynni cyffredinol. Ar ben hynny, gyda'r rheoliadau amgylcheddol cynyddol llym, mae offer gwahanu aer cryogenig dwfn modern hefyd yn rhoi mwy o sylw i leihau allyriadau nwyon niweidiol a gwella cyfeillgarwch amgylcheddol y broses gynhyrchu.
Cymwysiadau gwahanu aer cryogenig dwfn
Nid yn unig y mae gan dechnoleg gwahanu aer cryogenig dwfn gymwysiadau pwysig wrth gynhyrchu nwyon diwydiannol, ond mae hefyd yn chwarae rhan sylweddol mewn sawl maes. Yn y diwydiannau dur, gwrtaith a phetrocemegol, defnyddir technoleg gwahanu aer cryogenig dwfn i ddarparu nwyon purdeb uchel fel ocsigen a nitrogen, gan sicrhau prosesau cynhyrchu effeithlon. Yn y diwydiant electroneg, defnyddir y nitrogen a ddarperir gan wahanu aer cryogenig dwfn ar gyfer rheoli atmosffer mewn gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion. Yn y diwydiant meddygol, mae ocsigen purdeb uchel yn hanfodol ar gyfer cefnogaeth anadlol cleifion.
Yn ogystal, mae technoleg gwahanu aer cryogenig dwfn hefyd yn chwarae rhan bwysig wrth storio a chludo ocsigen hylifol a nitrogen hylifol. Mewn sefyllfaoedd lle na ellir cludo nwyon pwysedd uchel, gall ocsigen hylifol a nitrogen hylifol leihau cyfaint yn effeithiol a gostwng costau cludo.
Casgliad
Mae'r dechnoleg gwahanu aer cryogenig dwfn, gyda'i galluoedd gwahanu nwyon effeithlon a manwl gywir, yn cael ei chymhwyso'n helaeth mewn amrywiol feysydd diwydiannol. Gyda datblygiad technoleg, bydd y broses gwahanu aer cryogenig dwfn yn dod yn fwy deallus ac effeithlon o ran ynni, gan wella purdeb gwahanu nwyon ac effeithlonrwydd cynhyrchu. Yn y dyfodol, bydd arloesedd technoleg gwahanu aer cryogenig dwfn o ran diogelu'r amgylchedd ac adfer adnoddau hefyd yn dod yn gyfeiriad allweddol ar gyfer datblygiad y diwydiant.
Anna Ffôn./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Amser postio: Gorff-28-2025