Aprašymas

Techniniai parametrai

Įvadas

Kriogeninių dujų gamykla yra pramoninis įrenginys, gaminantis gana didelio grynumo molekulinį deguonį, molekulinį azotą, argoną, kriptoną, helią ir ksenoną. Kadangi orą sudaro dažniausiai atmosferoje esančios dujos – azotas (78 %), deguonis (19 %) ir argonas (1 %), o likusi dalis – pėdsakų dujos, šaltųjų dujų gamykla atskiria orą distiliavimo bokštuose. žemoje temperatūroje (apie 100 K / -173 laipsnis), kad susidarytų didelio grynumo dujos, tokios kaip argonas, azotas, deguonis ir kt., kurių 1 ppm ar mažiau. Procesas buvo pagrįstas bendra Hampson-Linde oro atskyrimo ciklo teorija, kurią 1895 metais išrado Carlas von Linde.

Hampson-Linde ciklas

Hampson-Linde ciklas yra dujų suskystinimo procesas, ypač tinkamas oro atskyrimui. Williamas Hampsonas ir Carlas von Linde'as nepriklausomai užpatentavo ciklą 1895 m.: Hampsonas 1895 m. gegužės 23 d., o Linde 1895 m. birželio 5 d. Hampson-Linde ciklas pristato regeneracinį aušinimą, kuris yra teigiamo grįžtamojo ryšio aušinimo sistema. Šilumokaičio įtaisas leidžia absoliučiam temperatūrų skirtumui (pvz., 0.27 laipsnio / atmJT oro aušinimui) viršyti vienos pakopos aušinimą, kad būtų pasiekta žema temperatūra, reikalinga suskystintoms „fiksuotoms“ dujoms. Hampsono-Linde ciklo skirtumas nuo Siemens ciklo slypi tik išplėtimo žingsnyje. Siemens ciklas leidžia dujoms atlikti išorinį darbą, kad sumažintų savo temperatūrą, o Hampson-Linde ciklas visiškai priklauso nuo Džaulio-Tomsono efekto; tai turi pranašumą, kad šaltoji aušinimo įrenginio pusė nejudina dalių.

Tikslas

Pagrindinis žemos temperatūros azoto gamyklos tikslas yra tiekti klientams didelio grynumo dujinį azotą (GAN), skystą azotą (LIN), skystą argoną (LAR) ir didelio grynumo argoną (PLAR), o išgauti dujas, pvz. kriptonas, ksenonas ir helis. Labai grynos skystos medžiagos (pvz., deguonis ar azotas) laikomos vietinėse talpyklose kaip strateginės atsargos. Šis skystis gali būti išgarinamas, kad būtų patenkintas didžiausias poreikis, arba naudojamas gamyklose neprisijungus. Dėl mažo dydžio argonas, ksenonas ir helis paprastai parduodami klientams tiesiogiai per slėgines cisternas arba sunkvežimius. Tipiški žemos temperatūros azoto augalai svyruoja nuo 200 kubinių pėdų^/Labai dideli augalai, turintys 63 tonas azoto per dieną (pvz., Kantarelio naftos telkinių gamykla Meksikoje).

Kriogeninis oro atskyrimas suteikia daugiau nei 99,5 % grynumo deguonies. Gauti didelio grynumo produktai gali būti laikomi dujų balionuose. Šiuos balionus netgi galima platinti klientams medicinos, suvirinimo, lauko sąlygomis arba sumaišyti su kitomis dujomis, kad būtų galima naudoti kaip nardymo kvėpavimo dujas. Gamykla taip pat gamina azotą, naudojamą amoniako gamybai trąšų pramonėje, flotacinio stiklo gamyboje, naftos chemijos reikmėms, prapūtimo dujoms, amino dujų apdorojimui, guolių sandarinimo dujoms ir poliesterio gamyboje.

Susidariusios argono dujos gali būti naudojamos puslaidininkių, gamyboje ir fotovoltinės energijos gamyboje.

Didelio grynumo deguonies panaudojimas

Pramonės ratas

Metalo pjovimo ir suvirinimo proceso metu didelio grynumo deguonies naudojimas gali pagerinti degimo efektyvumą ir šilumą, užtikrinant suvirinimo kokybę.

Medicinos sritis

Didelio grynumo deguonis naudojamas gydant kvėpavimo takų ligas, tokias kaip lėtinė obstrukcinė plaučių liga (LOPL) ir pneumonija, siekiant suteikti pacientams papildomą deguonies palaikymą. Be to, didelio grynumo deguonies tiekimas chirurginių procedūrų metu gali palaikyti anestezijos ir atsigavimo procesą.

Aplinkos apsauga

Nuotekų valymo procese didelio grynumo deguonies naudojimas gali paskatinti organinių medžiagų skaidymą ir pagerinti valymo efektyvumą. Kai kuriose labai užterštose aplinkose didelio grynumo deguonies naudojimas taip pat gali pagerinti oro kokybę ir padėti sumažinti teršalų kiekį.

Elektronikos gamyba

Puslaidininkių ir elektroninių gaminių gamyboje didelio grynumo deguonis naudojamas gamybos procesuose, siekiant kontroliuoti aplinką ir pagerinti gaminių kokybę.

Aviacijos erdvė

Erdvėlaiviuose ir didelio aukščio orlaiviuose tiekiamas didelio grynumo deguonis, užtikrinantis gyvybės palaikymą tiek astronautams, tiek pilotams.

Metalurgija

Lydymo procese naudojamas didelio grynumo deguonis, siekiant pagerinti lydymo efektyvumą ir pagerinti plieno kokybę bei eksploatacines savybes.

Didelio grynumo azoto panaudojimas

Pramonės ratas

Didelio grynumo azotas naudojamas kaip inertinių dujų apsauga metalo suvirinimo ir pjovimo metu, kad būtų išvengta oksidacijos ir kitų nepageidaujamų reakcijų. Pavyzdžiui, jis dažniausiai naudojamas aliuminio ir titano suvirinimui.

Elektronikos gamyba

Puslaidininkinių lustų gamybos metu labai grynas azotas naudojamas švariai gamybos aplinkai sukurti, kuri apsaugo nuo oksidacijos ir užteršimo. Integrinių grandynų (IC) ir kitų elektroninių komponentų gamyboje atmosferai kontroliuoti ir jautrių medžiagų užterštumui sumažinti naudojamas didelio grynumo azotas.

Farmacijos pramonė

Didelio grynumo azotas naudojamas siekiant užtikrinti inertinių dujų apsaugą gaminant vaistus, kad būtų išvengta neigiamų reakcijų su ore esančiu deguonimi gamybos proceso metu.

Maistas ir gėrimai

Maisto ir gėrimų pakuotėse didelio grynumo azotas naudojamas dujų pakuotėse, pakeičia deguonį pakuotėje, prailgina maisto produktų galiojimo laiką ir palaiko produkto šviežumą.

Dujų dinamika ir bandymai

Dujų dinamikos eksperimentuose ir dujų analizėje didelio grynumo azotas veikia kaip kontrolinės dujos arba nulinės dujos, kad būtų užtikrintos tikslios bandymo sąlygos.

DUK

Problemos, susijusios su žemos temperatūros dujų gamykla:

K: Kokias dujas daugiausia gamina žemos temperatūros dujų gamykla?

A: Žemos temperatūros dujų gamykla daugiausia gamina skystąjį deguonį (LOX), skystąjį azotą (LN 2), skystą argoną (LAr) ir skystą helią (LHe). Šios dujos žemoje temperatūroje tampa skystos, kad būtų patogu laikyti ir transportuoti.

Kl .: Kaip gaminamos žemos temperatūros dujos?

A: Šaltos dujos susidaro aušinant ir atskiriant komponentus ore. Oro atskyrimo technologija paprastai apima suspaudimo, aušinimo, išsiplėtimo ir distiliavimo etapus, siekiant atskirti orą į pagrindinius komponentus (azotą, deguonį, argoną ir kt.), kurie toliau aušinami, kad virstų skysta būsena.

Kl.: Kokie yra suskystintų dujų laikymo ir transportavimo reikalavimai?

A: Suskystintos dujos paprastai laikomos tam skirtose kriogeninėse talpyklose, kuriose palaikoma žemos temperatūros aplinka ir neleidžiama dujinti. Vežant suskystintas dujas, reikia naudoti specialią kriogeninę cisterną ar konteinerį, kad transportavimo metu dujos neišgaruotų ir būtų laikomasi atitinkamų transportavimo saugos taisyklių.

K: Kuo skiriasi skystas deguonis, skystas azotas ir skystas argonas?

A: Skystas deguonis (LOX), skystas azotas (LN 2) ir skystas argonas (LAr) yra atitinkamai skystos deguonies, azoto ir argono formos žemoje temperatūroje. Pagrindiniai skirtumai yra jų cheminės savybės ir pritaikymas:
Skystas deguonis: daugiausia naudojamas medicinos priežiūros, raketų varymo ir plieno pramonėje.
Skystas azotas: naudojamas aušinimui, dujų apsaugai ir maisto užšaldymui.
Skystas argonas: naudojamas plieno gamybai, suvirinimui ir žemos temperatūros fizikos eksperimentams.

Kl .: Kaip užtikrinti žemos temperatūros dujų kokybę?

A: Žaliavų bandymai: patikrinkite oro ar kitų žaliavų, patenkančių į dujų gamyklą, kokybę, kad įsitikintumėte, jog nėra užteršimo.
Gamybos proceso kontrolė: griežtai kontroliuokite temperatūrą, slėgį ir grynumą gamybos procese, kad užtikrintumėte, jog pagamintos dujos atitinka standartus.
Reguliari techninė priežiūra ir tikrinimas: reguliariai prižiūrėkite ir patikrinkite įrangą, kad užtikrintumėte normalų jos veikimą ir išvengtumėte kokybės problemų.

Populiarus Žymos: kriogeninių dujų gamykla, Kinijos kriogeninių dujų gamyklų gamintojai, tiekėjai