Kokias dujas gali gaminti oro atskyrimo įranga?
Oro atskyrimo įrenginiai (ASU) yra viena iš svarbiausių infrastruktūrų šiuolaikinėse pramonės sistemose. Pagrindinė jų funkcija yra paversti orą, „gamtinį išteklį“, į įvairias didelės vertės pramonines dujas. Orą daugiausia sudaro azotas, deguonis ir nedideli kiekiai retųjų dujų. Taikant fizinio atskyrimo metodus galima pasiekti stabilų, nuolatinį ir didelio masto pramonės tiekimą.
Šiuo metu pagrindinės dujos, kurias gamina tipinė oro atskyrimo įranga, yra šios:
Deguonis (O₂)
Deguonis yra viena iš svarbiausių pramoninių dujų, plačiai naudojama plieno lydymui, cheminėms oksidacijos reakcijoms, energijos naudojimui, aplinkos apsaugai ir medicinos srityje. Atsižvelgiant į taikymo reikalavimus, deguonis gali būti paruoštas į pramoninį, didelio grynumo deguonį ir net medicininį -deguonį.
Azotas (N₂)
Azotas dėl savo cheminio inertiškumo yra plačiai naudojamas pramonėje kaip apsauginės ir išstumiančios dujos, dažniausiai randamos cheminėse reakcijose, elektronikos gamyboje, maisto konservavime ir-sprogimui atspariose sandėliuose.
Argonas (Ar)
Argonas yra didelės-vertės inertinės dujos, pirmiausia naudojamos apsaugai nuo suvirinimo, puslaidininkių gamyboje, fotoelektroje ir aukščiausios klasės medžiagų apdirbimui{1}}, kurioms reikalingas didelis grynumas ir stabilumas.
Retos dujos (neonas, kriptonas, ksenonas ir kt.)
Šios dujos paprastai išgaunamos kaip šalutiniai produktai ir daugiausia naudojamos apšvietimui, lazerių technologijoms, moksliniams tyrimams ir elektronikos pramonei, turinčios didelę techninę ir ekonominę pridėtinę vertę.
Dėl lankstaus proceso projektavimo oro atskyrimo įranga gali užtikrinti vienos{0}}dujų arba kelių-dujų kombinuotą gamybą pagal projekto poreikius, atitinkančius skirtingus įvairių pramonės šakų reikalavimus dėl dujų tipų ir grynumo.
Pramoninių dujų būklę įtakojantys veiksniai
Oro atskyrimo įrangos gaminamos dujos gali būti dujinės arba skystos būsenos; galutinė jų būsena nėra fiksuota, o nulemta techninių ir komercinių veiksnių derinio.
Pirma, temperatūros ir slėgio sąlygos yra pagrindiniai veiksniai, lemiantys dujų būseną. Kriogeninėmis sąlygomis deguonis, azotas ir argonas gali būti suskystinti toliau mažinant temperatūrą ir didinant slėgį, susidaro skystas deguonis, skystas azotas ir skystas argonas.
Antra, proceso eiga ir sistemos konfigūracija tiesiogiai veikia dujų būseną. Kai kurie oro atskyrimo įrenginiai skirti nuolatiniam dujų tiekimui, tiesiogiai išleidžiant dujinius produktus; o projektai, skirti energijos kaupimui, skutimosi piko metu ar transportavimui dideliais atstumais, linkę konfigūruoti skystinimo ir kriogenines saugojimo sistemas.
Trečia, tolesnių programų scenarijai yra svarbus sprendimų{0}}priėmimo pagrindas. Pavyzdžiui, nuolatinės dujos-naudojant tokius scenarijus kaip plieno gamyklos ir chemijos pramonės parkai dažnai naudoja dujotiekį dujomis; decentralizuoti vartotojai arba tarpinis-regioninis tiekimas labiau tinka skystai formai.
Be to, negalima ignoruoti energijos suvartojimo ir eksploatavimo išlaidų. Dujų skystinimo procesai reikalauja daug energijos; todėl projekto rengimo etape paprastai turi būti pasiekta visapusė veiklos sąnaudų, lankstumo ir tiekimo saugumo pusiausvyra.
Oro atskyrimo įrangos pagrindinių darbo principų analizė
Šiuo metu pramonėje plačiausiai naudojama oro atskyrimo technologija yra kriogeninis oro atskyrimas. Ši technologija yra brandi ir patikima, tinkama didelio-masto, didelio grynumo{2}}dujoms gaminti.
Jo pagrindinė darbo eiga apima šiuos pagrindinius veiksmus:
Oro suspaudimas ir išankstinis apdorojimas: aplinkos oras pirmiausia suspaudžiamas iki tam tikro slėgio, o tada praeina per tokius įrenginius kaip molekuliniai sietai, kad pašalintų drėgmę, anglies dioksidą ir nešvarumus, kad būtų išvengta užšalimo ar užsikimšimo esant žemai temperatūrai.
Šilumos mainų vėsinimas ir gilus šaldymas: iš anksto apdorotas oras patenka į šilumos mainų sistemą, kur jis keičia šilumą su žemos-temperatūros refliukso dujomis, palaipsniui atvėsdamas iki beveik suskystinimo temperatūros.
Distiliavimo kolonėlės atskyrimas: panaudojant skirtingų dujų virimo temperatūrų skirtumus (azoto apie -196 laipsnius, deguonies apie -183 laipsnius, argono apie -186 laipsnius), sluoksnių atskyrimas ir grynumo padidinimas pasiekiami distiliavimo kolonėlėje.
Produkto valymas ir išeiga: galiausiai gaunami produktai, tokie kaip deguonis, azotas ir argonas, atitinkantys projektavimo specifikacijas, ir išleidžiami dujiniu arba skystu pavidalu pagal sistemos projektą.
Kriogeninės oro atskyrimo sistemos turi privalumų, tokių kaip stabilus veikimas, didelis produkto grynumas ir didelis pritaikomumas, todėl jos yra pagrindinė metalurgijos, chemijos ir energetikos pramonės atraminė įranga.
Pagrindinės oro atskyrimo dujų taikymo sritys ir pramonės vertė
Tobulėjant pasaulio pramoninėms sistemoms, oro atskyrimo dujų taikymo sritys nuolat plečiasi, o jų strateginė vertė tampa vis ryškesnė.
Metalurgijos pramonė: deguonimi{0}}prisodrinta plieno gamyba žymiai pagerina degimo efektyvumą ir pajėgumą; azotas naudojamas atkaitinimui ir antioksidaciniam apdorojimui.
Chemijos pramonė: tiekia pagrindines žaliavas tokiems procesams kaip oro chemija, anglies chemija, sintetinis amoniakas ir metanolis.
Tekstilės ir medžiagų pramonė: naudojama polimerų modifikavimui, apsaugai nuo inertinių dujų ir proceso stabilumo kontrolei.
Elektronikos ir puslaidininkių pramonė: didelio{0}}grynumo azotas ir argonas yra nepakeičiamos lustų gamybos ir pakavimo terpė.
Energija ir aplinkos apsauga: dalyvauja aplinkos apsaugos procesuose, tokiuose kaip anglių dujinimas, nuotekų valymas, denitrifikacija ir sieros pašalinimas.
Medicininiai ir moksliniai tyrimai: medicininis deguonis, kriogeninis saugojimas ir laboratorinės aplinkos kontrolė.
Oro atskyrimo įranga nebėra tik vienas dujų tiekimo įrenginys, bet ir esminis sistemos mazgas, apimantis kelias pramonės grandines.
Pramonės plėtros tendencijos ir EPC raktų sprendimų svarba
Dėl dabartinės tendencijos, kad pramoniniai projektai tampa didesni, sistemingesni ir labiau integruoti, oro atskyrimo projektai kelia didesnius reikalavimus inžineriniam bendradarbiavimui ir sistemų integravimo galimybėms. Tradicinių decentralizuotų įrangos pirkimo modelių nebepakanka, kad būtų patenkinti kompleksiniai projektai, susiję su grafiko, kokybės ir veikimo patikimumu.
Šiame kontekste EPC & Turnkey Solutions palaipsniui tampa pagrindiniu pasirinkimu.
Išnaudodama savo patirtį ir išteklių integravimo galimybes dujų inžinerijos srityje, NEWTEK teikia klientams vieno{0}}sustabdymo sprendimus nuo projektavimo iki eksploatavimo: apima inžinerinį projektavimą, įrangos pirkimą, statybą ir sistemos paleidimą; Aptarnaujanti pramonės šakas, apimančias kelis sektorius, įskaitant tekstilę, metalurgiją ir chemiją; Efektyviai spręsti komunikacijos, sąsajos ir koordinavimo iššūkius dideliuose ir sudėtinguose projektuose; Užtikrinti-projekto pristatymą laiku, sklandų paleidimą ir ilgalaikį stabilų veikimą; Naudodamas EPC ir raktų modelius, NEWTEK padeda klientams sudėtingus oro atskyrimo projektus paversti kontroliuojamu, patikimu ir tvariu pramoniniu turtu, iš tiesų pasiekiant „vieno sustojimo, rūpesčių-nemokamą pristatymą“ nuo projekto pradžios iki eksploatacijos.
