الدور الحاسم لوحدات فصل الهواء في الصناعات الحديثة

 

وحدات فصل الهواء (ASUS) هي أنظمة صناعية أساسية تتخلى عن الهواء الجوي في مكوناتها الأولية النيتروجين ، والأكسجين ، والأرجون ، وتتبع تقنيات استخدام الغازات الخاملة ، مثل عملية التقطير المبردة ، والامتصاص المتأرجح العالي ، أو الجودة العصرية ، والتحرك العظمى ، والتحرك العظمى ، والتحرك العصر ، والمقاطع العصيدة ، التصنيع .

 

 

التطبيقات الأساسية لـ ASUS عبر الصناعات
 

 

صناعة المعادن

في إنتاج الصلب ، يتم توريد ASUS Oxygen لأفران الصهر لتسريع أكسدة الشوائب ، مما يقلل من وقت الصهر بنسبة 30-50 ٪ . يتم استخدام النيتروجين للتغلب أثناء الصب لمنع أكسدة الصلب ، بينما يسهل الأرجون تكرير مغرفة للتكوين الصلب الموحد .

تعتمد معالجة المعادن غير الحديدية ، مثل صهر الألومنيوم ، على الأكسجين لتعزيز كفاءة تكرير الألومينا ، والنيتروجين للصلصة للحفاظ على جودة سطح المعادن .

القطاعات الكيميائية والبتروكيماويات

يدعم الأكسجين من ASUS احتراق فعال في أفران التكسير ، في حين أن النيتروجين يعمل كغاز بطول لتخفيف مخاطر الانفجار في التخزين الكيميائي ونقله . النيتروجين العالي هو مادة خام رئيسية في توليف الأمونيا ، مما يؤثر بشكل مباشر على إنتاج الإنتاج.

في معالجة الغاز الطبيعي المسال ، يتم استخدام النيتروجين في خط الأنابيب للتخلص من مخاطر الحريق ، وأساعد الأكسجين في تغويز الفحم لإنتاج syngas لإنتاج الوقود الاصطناعي .

التصنيع الإلكترونيات وتصنيع أشباه الموصلات

الأرجون الفائق العالي (أكبر من أو يساوي 99 . 9999 ٪) أمر بالغ الأهمية لترسيب الثرثرة وترسب الأفلام الرقيقة في تصنيع أشباه الموصلات ، وضمان عمليات خالية من التلوث . تطهير النيتروجين cvd و spusinaines intainainter itmosperes.

صناعة الأغذية والمشروبات

يستخدم النيتروجين على نطاق واسع في عبوة الغلاف الجوي المعدلة لتمديد عمر الصلاحية عن طريق إزاحة الأكسجين وتثبيط النمو الميكروبي . النيتروجين السائل يتيح التجميد السريع للحفاظ على الطعام ، والمواءمة مع المتطلبات المتزايدة للطعن المتجمد والراحة .

الرعاية الصحية وعلوم الحياة

يعتبر الأكسجين الطبية من الدرجة الطبية (أكبر من أو يساوي 99 . 5 ٪) من ASUs المبردة أمرًا حيويًا لأنظمة التنفس في المستشفى ، والرعاية الطارئة ، والعلاجات عالية الجذاب . يدعم النيتروجين التخزين المبرد للعينات واللقاحات البيولوجية في الفتات.
 

تقنيات ASU والمبادئ التشغيلية

 

 

التقطير المبرد

الطريقة المهيمنة لإنتاج الغاز على نطاق واسع وعالي النقاء (الأكسجين أكبر من أو يساوي 99 . 5 ٪ ، نيتروجين أكبر من أو يساوي 99 . 999 ٪) ، يعمل على درجة المئوية المبردة من أجل التبريد إلى التكرار ({4}}} عن طريق التقطير الكسري في أنظمة متعددة العمود. هذه التكنولوجيا كثيفة الطاقة ولكنها فعالة من حيث التكلفة للمخرجات ذات الحجم الكبير ، ومناسبة لمطاحن الصلب ، والنباتات الكيميائية ، ومرافق الغاز الطبيعي المسال.

يتم استرداد الغازات النادرة مثل النيون ، وزينون بشكل حصري من خلال التقطير المبرد ، بينما يتطلب الهيليوم عمليات الاسترداد المتقدمة .

 

الطرق غير الصلبة

PSA/VPSA: يستخدم المواد الممتازة (e . g . ، الزيوليت) لفصل الغازات القائمة على التقارب الجزيئي ، مثالية للتطبيقات عند الطلب ، متوسطة ، (Nitrogen 95–99 . 9 ٪) {8}

فصل الغشاء: توظف أغشية انتقائية للتخلل لفصل الغازات حسب الحجم الجزيئي ، ومناسبة للنيتروجين المنخفض (90-95 ٪) في العمليات البحرية والبعيدة .

 

الأجهزة والتحكم في درجة الحرارة

 

المزدوجات الحرارية و RTDs: حاسمة لمراقبة العمليات المبردة ({-150 درجة إلى -200 الدرجة) ، يتم تفضيل T-type الحرارية (Copper-Constantan) لاستقرارها في درجات حرارة منخفضة للغاية ، ومقاومة الرطوبة ، وخصائص مضادات الأكسدة {{6}

أعمدة التقطير: لقياس ملامح درجة الحرارة وتحسين كفاءة الفصل .

المبادلات الحرارية: لمراقبة درجات حرارة سائل التبريد والغاز ، ومنع التجمد أو ارتفاع درجة الحرارة .

خطوط غاز المنتج: للتحقق من درجة الحرارة في الوقت الحقيقي أثناء التخزين والنقل .

المعايرة والصيانة: المعايرة العادية واختيار المواد القوية (E . g . ، أغمد مقاوم للتآكل) ضمان الدقة في بيئات قاسية وعالية الضغط .

 

الاستدامة والاتجاهات التكنولوجية

 

 

كفاءة الطاقة: يدمج ASUs المبردة الحديثة أنظمة استرداد الحرارة وخوارزميات التحكم المتقدمة لتقليل استهلاك الطاقة (E . g . ، أقل من أو تساوي 0 . 35 kwh/ton O₂) ، بينما يعتبر PSA مستشعرات ذكية من أجل الطلب.

تصميم وحدات: تتيح أنظمة PSA القابلة للتطوير والغشن الصناعات بتكييف إنتاج الغاز للاحتياجات المتقلبة ، وتقليل النفايات والتكاليف التشغيلية .

تكامل الهيدروجين الأخضر: يتم إقران ASUS بشكل متزايد مع أنظمة التحليل الكهربائي لتزويد الأكسجين بإنتاج الهيدروجين منخفض الكربون ، ويتماشى مع أهداف الكربون العالمية .
 

خاتمة

وحدات فصل الهواء هي العمود الفقري للصناعة الحديثة ، مما يتيح العمليات الحرجة في صناعة الصلب ، والتوليف الكيميائي ، والإلكترونيات ، وسلامة الأغذية . قدرتها على تقديم غازات موثوقة ، مقترنة بالتقدم ، مثل التقدم في تقنية الطاقة. تظل لا غنى عنها لتلبية المطالب المتزايدة والمتنوعة للاقتصاد العالمي .