Õhu eraldamise üksus

Mis on õhu eraldamise üksus?

 

Õhu eraldamise üksus on tööstusvõimalus. See toimib kõigepealt õhku jahutades ja veeldades. Seejärel eraldab õhus gaaside erinevatel keevpunktidel põhinev krüogeenset destilleerimist, see eraldab atmosfääri põhikomponentideks, sealhulgas peamiselt hapniku, lämmastiku ja argooni. Toodetud puhtaid gaase kasutatakse laialdaselt tööstuslikes ja meditsiinilistes valdkondades. Protsess on energia - intensiivne ja tugineb komponentidele nagu kompressorid, destilleerimiskolonnid ja molekulaarsed sõelad. Samuti võib ASU eraldada atmosfääri oma peamisteks komponentideks, nagu lämmastik, hapnik ja mõnikord argoon ja muud haruldased gaasid, mis koosnevad tavaliselt elementidest, sealhulgas õhukompressorid, õhupuhastussüsteemid, soojusvahetid, krüogeensed jahutussüsteemid ja destilleerimiskolonnid.

Õhu eraldamise meetodid

Newtek pakub teile - servagaasilahendusi

Krüogeenne destillatsioon

Krüogeenne destilleerimine jahutab kõigepealt õhku, et seda vedeldada, seejärel eraldab selle komponendid valikuliselt nende keemistemperatuuri erinevuste põhjal destilleerimise kaudu. See tekitab kõrge - puhtusgaasi, kuid see tarbib palju energiat. Süsteem nõuab tõhususe säilitamiseks tihedalt integreeritud soojusvahet ja eraldusambaid, kusjuures sisselaskeõhu kompressorist tuleb jahutuse energia.
Madala temperatuuri saavutamiseks kasutavad õhu eraldamisettevõtted kahte jahutustsüklit: isotermilise drosselina kasutamine drosselseadme kaudu ja laiendaja kaudu isentroopiline laienemine. Jahutuskadude minimeerimiseks tuleb krüogeensed seadmed asuda "külma kasti" (isoleeritud korpusesse).

 

Muud õhu eraldamise meetodid

●Membraani eraldamistehnoloogia: madal energiatarbimine ja paindlikud parameetrid. Tuba - temperatuuri polümeermembraanid annavad 25% - 50% hapnik - rikastatud õhk; Keraamilised membraanid (ITM ja OTM) nõuavad temperatuuri 800 - 900 kraadi ja võivad toota kõrge - puhtuse hapnik, üle 90%. Neid saab kasutada hapniku - ammendumata või lämmastamata - rikastatud gaasi tootjate kütusepaakide jaoks, et vähendada riski, ja võib pakkuda ka hapnikuga rikastatud õhku kõrgmäestikust, mitteseotud õhusõidukite pilootidele.

●Rõhukiiku adsorptsioon (PSA): töötades toatemperatuuril ja ei nõua veeldamist, kasutab PSA tseoliiti ("molekulaarset käsna") kõrge - rõhu adsorptsiooni ja redutseeritud - rõhu desorptsiooni eraldamiseks hapniku ja lämmastiku eraldamiseks. Seda kompaktset kompressorit saab kasutada kaasaskantavate meditsiiniliste hapniku kontsentraatorite tootmiseks. Vaakumrõhu kiiku adsorptsioon (VPSA) on sarnane, ainult sihtgaasi desorbeerub subatmosfääri rõhul

Hankige tasuta pakkumine!

 

Õhu eraldamise üksuse (ASU) tööpõhimõte

Ehkki õhu eraldamise ühikud võivad kasutada mitmesuguseid tehnoloogiaid, näiteks membraani eraldamine ja rõhkude adsorptsioon, jääb krüogeenne fraktsioneerimine (destilleerimine) peavoolu tuumatehnoloogiaks tõhusa, kõrge - puhtuse eraldamiseks. Selle tüüpiline tööprotsess jaguneb neljaks võtmeetappiks:

 

 

Kokkusurumisetapp

Atmosfääriõhk tõmmatakse kõigepealt ASU -sse ja siseneb seejärel survestamiseks mitme - lavakompressori süsteemi. Selle etapi põhieesmärk on suurendada õhurõhku, vähendades sellega energiatarbimist ja parandades järgnevate jahutus- ja eraldusprotsesside tõhusust. Õhurõhku kontrollitakse tavaliselt vahemikus 5-10, pannes aluse järgnevatele protsessidele.

 

Puhastustapp

Survestatud õhk läbib kõigepealt puhastussüsteemi, et eemaldada lisandid, peamiselt niiskuse, süsinikdioksiidi ja vähese koguse õli, tolmu ja muid saasteaineid. See samm on ülioluline: see tagab lõpptoodangu gaasi kõrge puhtuse, mis vastab tööstus- ja meditsiiniliste rakenduste nõuetele; Samuti hoiab see ära lisandite külmumise või akumuleerumise järgnevas madalas - temperatuurikeskkonnas, hoides ära soojusvahetite, torujuhtmete ja muude seadmete ummistuse, tagades seeläbi seadme stabiilse töö.

 

Jahutusfaas

Puhastatud suruõhk siseneb jahutussüsteemi, mis koosneb soojusvahetist ja jahutustsüklist (näiteks Linde või Kraut tsüklid), kus see jahutatakse järk -järgult madalale temperatuurile. Kuna krüogeenne fraktsioneerimine põhineb gaasiliste komponentide vaheliste keemistemperatuuride erinevustel, alandab jahutusprotsess õhku vedeldamise temperatuurini, muutes gaasilise õhu vedelaks õhuks, valmistades selle järgnevaks destilleerimise eraldamiseks.

 

Eraldamisetapp

Vedela õhk juhitakse ühte - või multi - etapi destilleerimistorniks, kus selle komponendid eraldatakse fraktsionaalse destilleerimise kaudu. Gaaside vaheliste keemistemperatuuride erinevused on eraldamiseks üliolulised: lämmastik, madalaima keemistemperatuuriga, aurustub ja tõuseb kõigepealt vedela õhust, kogutakse torni ülaossa. Suurema keemistemperatuuriga hapnik jääb torni põhjas ja lastakse vedeliku või gaasina. Kui argoon tuleb eraldada, kuna selle keemistemperatuur asub lämmastiku ja hapniku vahel, saab selle ekstraheerida torni keskelt spetsiaalse destillatsiooni sektsiooni kaudu.

Õhu eraldamisüksuse (ASU) tööprotsess ja põhikomponendid

 

Õhukompressori suruõhk jahutatakse kõigepealt õhu eelse - jahutussüsteemi abil, enne kui see eemaldatakse molekulaarsete sõeltega, et eemaldada sellised lisandid nagu niiskus, süsinikdioksiid ja süsivesinikud. Seejärel jaguneb puhastatud õhk kaheks teeks: üks saadetakse otse destilleerimistorni ülemisse veeru, teine ​​aga laiendatakse ja jahutatakse laiendajaga enne, kui see madalamale veerule saadetakse. Destilleerimistorni sees läbivad tõusva auru ja langeva vedeliku soojusevahetuse ja eraldamise, saades lõpuks kõrge - puhtuse lämmastiku ülemise kolonni ülaosas ja kõrge - puhtuse hapniku allosas.
 

● tihendussüsteem:

Koosneb õhu sisselaskefiltrist (tolmu filtreerimiseks), õhukompressori (õhu survestamiseks), õhukompressorivahelise jahuti (temperatuuri vähendamiseks ja tõhususe säilitamiseks) ning õhukompressori ventilatsiooni summuti (müra vähendamiseks).

● Pre - jahutussüsteem:
Koosneb veest - jahutustorni, õhk - jahutustorni (soojuse vahetamiseks ja temperatuuri vahetamiseks), veepumba (jahutava vee tagamiseks) ja jahuti (sügava jahutuse tagamiseks).

● Puhastussüsteem:
Tuum on molekulaarne sõela adsorber (lisandite eemaldamiseks), mis on ühendatud lämmastiku ventilatsiooni summutiga (heitgaaside müra vähendamiseks).

● Soojusvahetussüsteem:

Sisaldab peamist soojusvaheti (õhu soojusvahetuse ja madala - temperatuurigaasi vaheliseks temperatuuri vähendamiseks) ja alajahuti (jahutavate vedelate toodete jaoks aurustumise kadude vähendamiseks).

● Destilleerimissüsteem:
Sisaldab destilleerimistorni (gaasi jaoks - vedela kontakti eraldamine) ja kondensaatori - aurusti (destilleerimistsükli säilitamiseks).

● Toote kohaletoimetamise süsteem:

Koosneb rõhu reguleerimisjaamast (rõhu reguleerimiseks) ja mõõtmisjaama (voolu mõõtmiseks).

● Vedeliku ladustamise varundussüsteem:

Sisaldab vedelaid mahutites (vedela hapniku ja vedela lämmastiku hoidmiseks), gaasihoidlaid (gaasiliste toodete puhverdamiseks) ja vedela aurusti (hädaolukorra vedelik - jaoks - gaasi muundamine).

Õhu eraldamise üksuse rakendused

 

 

 

 

 

Meditsiiniline tervishoid
 

Tööstuslik tootmine
 

Toit ja joogid
 

Energiatoodang

 

Õhu eraldamise üksus tööstusgaaside protsessis

Õhk koosneb peamiselt lämmastikust (umbes 78,1%), hapnikust (umbes 20,9%), argoonist (umbes 0,9%) ja väikestes kogustes muid gaase. Praegu on tööstuses kõige laialdasemalt kasutatav meetod krüogeenne eraldamine, mida nimetatakse ka krüogeenseks destilleerimiseks. Põhimõtteliselt hõlmab see gaasi vedeldamist, kasutades tavaliselt selliseid mehaanilisi meetodeid, näiteks gaasihoogude laienemine või adiabaatiline laienemine. Õhk on kõigepealt kokku surutud ja jahutatakse ning destilleeritakse seejärel nende eraldamiseks gaaside vaheliste keemistemperatuuride erinevusi.

Protsessivoolu võtmesõlmed ja funktsioonid

● Sööda õhuvool

Põhissisendparameeter (mõõdetuna nm³/h), mis määrab otseselt ASU tootmisskaala/mahu (nt 68 500 nm³/h keskmise - suurusega ASU korral normaalse töö korral).

Kõrvalekalded: järsk suurendab ülekoormuse kompressoreid (suurem kulumiskulu/energiatarbimine) ja häirib puhastamist/jahutamist/destilleerimist (tasakaalustamata gaas - vedelik/termodünaamika, madalam efektiivsus/saagis); Liiga madal vool vähendab seadmete kasutamist ja suurendab ühiku kulusid.

● Suruõhu vool

Voolukiiruse muutused Post - tihendamine; Väljalaskevoog peab vastama süsteemiprotsessile, tagama krüogeensete/destilleerimisoperatsioonide jaoks piisava rõhu ja säilitama stabiilsuse.

Juhtimine: täpse voolu/rõhu juhtimise jaoks reguleerige sisselaskejuhend lavade avamist või kompressori kiirust.

Riskid: ülerõhk põhjustab seadmete ohte; Ebapiisav rõhk piirab vedeldamist/eraldamist; Ebastabiilne vool kahjustab molekulaarset sõela adsorptsiooni (ebapiisav eemaldamine).

● Puhastatud õhuvoolukiirus

Kriitiline krüogeense eraldamise jaoks pärast niiskuse/CO₂/süsivesinike eemaldamist õhukuivateid; nõuab stabiilsust ja disaini nõuetele vastavust.

Mõjud: ebanormaalne voolu tasakaalustab fraktsioneerivat tornigaasi - vedeliku suhe (nt liigvool kiirendab gaasi tõusu, vähendades kontaktiaega/efektiivsust ja toote puhtust); Üle - standardsed lisandid põhjustavad krüogeensete seadmete jäätumist/ummistumist.

● Gas - vedeliku voolukiirused destilleerimistornides

Gas - faasivoolu kiirus: efektiivsuse võti (nt esialgne destilleerimine topelt - Torni alumine torn tekitab kasvavat lämmastikku/laskuvat hapnikku {- rikkalik vedelik). Sobiv voog tagab piisava gaasi - vedela kontakt (soojuse/massivahetus); Liigne põhjustab torni üleujutust (vedeliku kogunemine, häiritud destilleerimine) ja madal eraldamise efektiivsus.

Vedelik - faasivoolu kiirus: vastasvoolud gaasiga; Voog (nt gaasihoovaga hapnik - rikkalik vedelik alumisest tornist ülemise tornini) peab vastama gaasi voolule. Liigne üleujutab tornid; puudulikkus vähendab lisandite pesemist (halb puhtus); Ebastabiilne vool kahjustab kondensaati - aurusti soojusvahetus (mõjutab energia tasakaalu/eraldamist).

● Toote gaasi- ja jäätmegaasi voolukiirused

Toote hapnikuvoog: kontrollitud kasutajate vajadustega (nt suur voog terase valmistamiseks, suur puhtus meditsiiniliseks kasutamiseks); Reguleeritud destilleerimisparameetrite kaudu (refluksi suhe, temperatuur, rõhk). Kõikumised mõjutavad tootmist (nt ebastabiilne terase valmistamise efektiivsus/kvaliteet).

Toote lämmastikuvoog: täpselt kontrollitud (destilleerimisgaasi - vedelik jaotus, refluks vedela lämmastik) kemikaalide/elektroonika jaoks (nt stabiilne kõrge - puhtuse lämmastik kui kiibiga gaas); Kõrvalekatted põhjustavad oksüdatsiooni.

Jäätmegaasi vool: sisaldab eraldamata gaase; Pärast laiendaja jahutamist regenereerib osa jahedaid molekulaarseid sõelu, ülejäänud tuulutusavasid. Liigne osutab madalale eraldamise efektiivsusele (raisatud gaas, suur energia) ja halva sõela taastamise (vähenenud adsorptsioon/stabiilsus).

Voolu juhtimis- ja reguleerimismeetodid

● Klapi reguleerimine

Drosselventiil: drosselklapp on tavaliselt kasutatav voolujuhtimisseade, mis kontrollib voolu, muutes klapi ava, et muuta vedeliku voolupinda. Õhu eraldamise ühikutes kasutatakse gaasihoovastikku sageli söödaõhu, suruõhu ning iga kolonni gaasi- ja vedelikukomponentide voolu juhtimiseks. Näiteks enne õhku sisenemist destilleerimiskolonni saab drosselklapi kasutada voolukiiruse reguleerimiseks, et see vastaks destillatsioonikolonni söödanõuetele. Kuigi drosselklapid pakuvad eeliseid, näiteks lihtne struktuur ja toimimise lihtsus, tekitavad need reguleerimisprotsessi ajal ka teatud rõhulanguse, mille tulemuseks on energiakaotus.

Reguleerimisventiil: reguleerivat ventiili kasutatakse tavaliselt koos automatiseeritud juhtimissüsteemiga klapi ava automaatselt reguleerimiseks vastavalt seatud voolukiirusele. Reguleerivad ventiilid paigaldatakse sageli õhu eraldamisüksustes võtmevoolu juhtimispunktidesse, näiteks toote hapniku ja lämmastiku väljundtorustikud. Reaalsel - ajavoogude andmete põhjal reguleerib kontroller automaatselt klapi ava, et säilitada voolukiirus seatud vahemikus. Võrreldes drosselklappidega pakuvad reguleerivad ventiilid kõrgemat regulatsiooni täpsust ja kiiremat reageerimist, muutes need üksuse töö ajal erinevate töötingimuste jaoks kohandatavamaks.

● Kompressori reguleerimine

Sisselaskeava labade reguleerimine: tsentrifugaalõhu kompressorite jaoks saab sisselaskeõhu mahu varieerida, reguleerides sisselaskeavade nigede nurka, kontrollides sellega suruõhu voolukiirust. Suruõhu voolukiiruse suurendamiseks suurendatakse sisselaskeava laua avanemist, et rohkem õhku saaks kompressori siseneda; Vastupidiselt väheneb sisselaskeava laua ava, et vähendada sisselaskeõhu mahtu. Sisselaskeava labade reguleerimine pakub laia reguleerimise vahemiku eeliseid ja suhteliselt minimaalset energiatarbimist reguleerimise ajal. See tagab, et kokkusurutud õhuvoolu kiirus vastab protsessinõuetele, säilitades samal ajal tõhusa kompressori töö.

Kiiruse reguleerimine: voolukiirust saab reguleerida ka kompressori kiiruse muutmisega. Kasutades muutuva sageduskiiruse reguleerimise tehnoloogiat, saab kompressori kiirust paindlikult reguleerida tegelike voolunõuete põhjal. Kui seade nõuab madalamat suruvoolukiirust, väheneb kompressori kiirus; Kui on vaja kõrgemat voolukiirust, suureneb kiirus. Kiiruse reguleerimine pakub kiiret reageerimisaega ja saab kiiresti kohaneda protsesside voolukiiruse muutustega, kuid seab mootori- ja juhtimissüsteemi suured nõudmised.

● REGUXi reguleerimine

REGUXi reguleerimine on levinud voolu juhtimise meetod õhu eraldamise ühikutes. Näiteks destilleerimisambas kontrollitakse veerus - vedeliku suhet refluksi voolukiiruse reguleerimisega, mõjutades sellega destilleerimise efektiivsust ja toote voolukiirust. Toote puhtuse parandamiseks saab refluksi voolukiirust suurendada, et võimaldada kolonnis sisalduvat destillatsioonilõiget tõhusamalt eraldada gaasi lisandid. Toote saagise suurendamiseks saab refluksi voolukiirust vähendada. Refluksi reguleerimist tuleb kasutada koos muude voolu juhtimismeetoditega, et tagada destilleerimiskolonni stabiilne töö erinevates töötingimustes.

Voolu jälgimine ja ohutuse tagamine

● Voolu jälgimissüsteem

Voolu täpseks jälgimiseks ASU võtmepunktides võetakse tavaliselt vastu täiustatud voolu jälgimissüsteem, mis koosneb peamiselt vooluanduritest, signaali ülekandeahelatest ning kuvamis- ja juhtimisinstrumentidest.

●Vooluandurid:

Araadi plaadi voolumeetrid: mõõtke voolu rõhu erinevuse kaudu avaavast läbivast vedelikust; Lihtne, madal - hind, kuid piiratud täpsus.

Keerise voolumeetrid: tuvastage keerise generaatori läbiva vedeliku keerise sagedus; Suur täpsus, lai mõõtevahemik.

Massivoolumeetrid: mõõtke otse vedeliku massivoolu, mida temperatuuri/rõhu/tiheduse muutused ei mõjuta; Ultra - kõrge täpsus, ideaalne toote gaasi voolu mõõtmiseks.

● Signaali edastamine ja kuvarikontroll:

Vooluandurid muudavad voolusignaalid elektri-/digitaalsignaalideks, edastatakse kuvamis- ja juhtimisinstrumentidele. Need instrumendid näitavad reaalset - ajavoolu igas punktis, käivitavad häired, kui voog ületab seatud vahemikke, ja ühendage automaatse voolu reguleerimiseks automatiseerimissüsteemiga.

●Ohutusmeetmed

ASUS -i ebanormaalsed voolu kõikumised võivad põhjustada ohutusriske, nõudes tõhusaid ohutusmeetmeid:

Vooluhäired ja põimimised:
Seiresüsteemil on ülemised/alumised häirepiirid; Audible/visuaalsed alarmid aktiveerivad, kui voog on vahemikust väljas. Lülitusseadmed takistavad raskeid õnnetusi: nt auto - õhukompressorite väljalülitamine Kui söödaõhu voog on liiga madal (seadme kahjustuste vältimiseks) või auto - klapi avade reguleerimine/Konkreetsete seadmete väljalülitamine, kui toode o₂/n₂ vool kõigub abnormaalselt.

Seadmete hooldus ja hooldus:
Hooldage regulaarselt voolu jälgimisseadmeid, juhtimisseadmeid ja kogu ASU: kontrollige vooluandureid ummistuste/kahjustuste osas (puhastage/asendage kohe), kontrollige/silumisventiile (veenduge paindlikkust/töökindlust) ja kontrollige võtmevarustust (nt kompressorid) stabiilset jõudlust. See vähendab voolu kõrvalekaldeid seadme tõrketest ja parandab operatiivset ohutust.

Erinevate skaalade õhu eraldamisühikute soovitatavad vooluparameetrid

●Väike - skaala Asus

Sobib madala gaasivajadusega stsenaariumide jaoks, näiteks laborid ja väikesed tehased.

Core Parameters: Process air flow rate 50-500 Nm³/h; product oxygen flow rate 10-200 Nm³/h (purity >99.5%), product nitrogen flow rate 20-300 Nm³/h (purity >99.9%).​

Omadused: kontrollige täpselt iga komponendi voolukiirust, et tagada kõrge - puhtuse gaasi stabiilne pakkumine väikese - skaala tootmise või katsete jaoks.

●Keskmine - skaala ASUS

Teenindage laialdaselt üldisi tööstusettevõtteid, et rahuldada regulaarset gaasinõudlust.

Põhiparameetrid: protsessi õhuvoolukiirus 3000–20 000 nm³/h; Toote hapniku voolukiirus 1000–10 000 nmth/h (puhtus ≈99,6%), produkti lämmastiku voolukiirus 1500–15 000 nm³/h (puhtus kuni 99,99%).

Omadused: kõrgemad nõuded voolu juhtimiseks võtmesõlmedes (nt söödaõhk, suruõhk, gaas - vedela vool destilleeritornides); Tõhusa, stabiilse töö ja toote kvaliteedi tagamiseks tuginege täiustatud automatiseeritud süsteemidele ja täppisseadmetele.

●Suur - skaala Asus

Kasutatakse suures - skaala tööstusliku tootmise stsenaariumides, näiteks suured terasveskid ja keemilised taimed.

Põhiparameetrid: protsessi õhuvoolukiirus üle 50 000 nm³/h (mõned ületavad 100 000 nm³/h, nt suure terasest konglomeraadi ASU ulatub 80 000 nm³/h); Toote hapniku voolukiirus 30 000–50 000 nm³/h (vastab rangetele puhtusalustele terase valmistamise nõuetele), toote lämmastiku voolukiirus 40 000–60 000 nm³/h.

Omadused: voolu kontrollimisel suured raskused; Stabiilse ja tõhusa töö tagamiseks suure koormuse korral vajavad arenenud ja usaldusväärsemaid seire- ja regulatsioonitehnoloogiaid, pakkudes pidevat kõrget - kvaliteetset gaasi suure - skaala tootmiseks.

Hiina ühe professionaalseima õhu eraldamisüksuse tootja ja tarnijatena tervitame teid soojalt meie tehasest hulgimüügi kõrge puhtusega õhu eraldamise üksusesse. Kõik eritellimusel valmistatud tooted on kvaliteetse ja konkurentsivõimelise hinnaga.