Nhà máy oxy đông lạnh hoạt động như thế nào

Nhà máy tạo oxy đông lạnh là gì?
 

Nhà máy oxy đông lạnh là một cơ sở công nghiệp tách oxy (và thường là nitơ và argon) khỏi không khí xung quanh bằng cách sử dụng nhiệt độ cực thấp để hóa lỏng không khí và sau đó áp dụng phương pháp chưng cất phân đoạn. Quá trình này, được gọi là tách không khí đông lạnh, tận dụng các điểm sôi khác nhau của các thành phần chính của không khí để tạo ra-oxy có độ tinh khiết cao cho các ứng dụng công nghiệp, y tế và các ứng dụng khác.

 

Nhà máy sản xuất oxy đông lạnh hoạt động như thế nào?

 

nén khí
Không khí trong khí quyển được hút vào và nén thông qua máy nén nhiều{0}}giai đoạn đến áp suất vừa phải. shengerhk.com+2hitechgas.com+2

thanh lọc
Khí nén được đưa qua các lớp sàng phân tử (hoặc các thiết bị lọc tương tự) để loại bỏ độ ẩm, carbon dioxide và hydrocarbon, đảm bảo không khí sạch trước khi làm mát bằng đông lạnh.

Làm mát trước và trao đổi nhiệt
Không khí được làm sạch đi qua bộ trao đổi nhiệt, nơi nó được làm mát bằng cách trao đổi nhiệt với khí lạnh (lạnh) thoát ra. Điều này làm giảm nhiệt độ của không khí gần điểm hóa lỏng của nó.

Mở rộng / Làm lạnh
Một phần không khí lạnh được giãn nở trong thiết bị giãn nở (hoặc thông qua van Joule–Thomson), làm giảm áp suất và làm mát thêm. Sự mở rộng này cung cấp khả năng làm lạnh cần thiết để đạt được nhiệt độ đông lạnh.

hóa lỏng
Sau khi làm mát đủ, một phần không khí ngưng tụ thành chất lỏng. Chất lỏng này rất giàu nitơ và oxy, nhưng chưa tách thành các thành phần nguyên chất.

 

Chưng cất phân đoạn (Chỉnh lưu)
Không khí lỏng đi vào các cột chưng cất (thường là hệ thống-cột kép):

trongcột-áp suất cao, một phần chất lỏng được tách thành hơi nitơ giàu hơn (trên cùng) và chất lỏng giàu oxy-(dưới)

trongcột áp suất thấp, chất lỏng giàu oxy-được tinh chế thêm. Nitơ - sôi ở nhiệt độ thấp hơn - sẽ bị đun sôi, trong khi oxy tập trung ở pha lỏng do nhiệt độ sôi cao hơn.

Phục hồi sản phẩm

Ôxy: Oxy tinh khiết được rút ra, dưới dạng chất lỏng lạnh (LOX) hoặc hóa hơi thành khí, tùy theo nhu cầu. hitechgas.com

Nitơ: Nitơ có thể được thu hồi từ đỉnh cột chưng cất; ở một số nhà máy, nó được phân phối dưới dạng khí hoặc hóa lỏng. Máy móc YG

Các khí bổ sung (chẳng hạn như argon) có thể được tách ra qua các cột bên nếu cần.

Thu hồi nhiệt & hiệu quả
Sản phẩm thoát ra và dòng chất thải (oxy, nitơ) được sử dụng trong bộ trao đổi nhiệt để làm mát không khí đi vào theo dòng-ngược lại, cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng.

 

Hộp lạnh cách nhiệt
Thiết bị chưng cất đông lạnh (bộ trao đổi nhiệt và cột) được đặt trong một-vỏ cách nhiệt tốt (hộp lạnh) để giảm thiểu thất thoát nhiệt.

 

Ưu điểm chính của nhà máy oxy đông lạnh

●High purity: Capable of producing very pure oxygen (>95% hoặc cao hơn), thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp hoặc y tế đòi hỏi khắt khe.

●Sản xuất-quy mô lớn: Rất-phù hợp với môi trường có nhu cầu-cao do hoạt động liên tục và công suất lớn. shengerhk.com

●Khả năng tạo ra nhiều sản phẩm: Một nhà máy thường có thể tạo ra oxy, nitơ và thậm chí cả argon ở cả dạng lỏng và khí. cryomade.com

●Thu hồi năng lượng: Chu trình tích hợp và giãn nở nhiệt hiệu quả giúp quá trình này tiết kiệm năng lượng-so với dự kiến.

 

Ứng dụng của cây oxy đông lạnh

●Sản xuất công nghiệp: Cung cấp oxy cho các quá trình luyện thép, hàn, sản xuất thủy tinh và hóa dầu.

●Y tế & Chăm sóc sức khỏe: Cung cấp oxy có độ tinh khiết cao-cho bệnh viện, phòng khám và dịch vụ cấp cứu.

●Nghiên cứu khoa học: Hỗ trợ các phòng thí nghiệm cần oxy lỏng hoặc khí trơ cho các thí nghiệm đông lạnh.

●Năng lượng & Môi trường: Trong các nhà máy khí hóa, hệ thống đốt hoặc là một phần của cơ sở hạ tầng-thu giữ carbon.

 

Phần kết luận

Các nhà máy sản xuất oxy đông lạnh tận dụng cơ chế vật lý-ở nhiệt độ thấp và quá trình chưng cất phân đoạn để tách không khí thành khí-có độ tinh khiết cao. Sự kết hợp giữa thanh lọc, trao đổi nhiệt, giãn nở và chưng cất cho phép các nhà máy này cung cấp oxy và các loại khí khác trên quy mô lớn với độ tinh khiết và hiệu quả cao. Thiết kế mạnh mẽ và tính linh hoạt của chúng khiến chúng trở thành một phần quan trọng của cơ sở hạ tầng khí công nghiệp hiện đại.

Câu hỏi thường gặp của người mua (6 câu hỏi thường gặp)

Độ tinh khiết điển hình của oxy được tạo ra bởi nhà máy sản xuất oxy đông lạnh là gì?
Cryogenic plants commonly produce oxygen with purities greater than 95%, and some designs reach >99% oxy, tùy thuộc vào hệ thống phân đoạn.

 

Quá trình phân tách đông lạnh tiêu tốn nhiều năng lượng như thế nào?
Quá trình này đòi hỏi năng lượng điện đáng kể, đặc biệt là cho quá trình nén khí và chu trình làm lạnh. Tuy nhiên, tua bin giãn nở và thu hồi nhiệt hiệu quả giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng ròng. biosng.com+1

 

Một cây có thể sản xuất cả oxy và nitơ?
Đúng. Một nhà máy tách không khí đông lạnh thường sản xuất đồng thời oxy và nitơ. Nó cũng có thể tạo ra argon nếu được cấu hình với cột chưng cất bổ sung.

 

Tại sao cần có hộp lạnh?
Hộp lạnh chứa các cột chưng cất và bộ trao đổi nhiệt trong một vỏ bọc cách nhiệt để duy trì nhiệt độ rất thấp và hạn chế sự xâm nhập của nhiệt, điều này rất quan trọng đối với hiệu quả.

 

Nhà máy oxy đông lạnh cần loại bảo trì nào?
Bảo trì bao gồm kiểm tra thường xuyên máy nén, sàng phân tử, máy giãn nở, tính nguyên vẹn của lớp cách nhiệt và hệ thống lọc để đảm bảo vận hành đáng tin cậy và an toàn.

 

Nhà máy sản xuất oxy đông lạnh có tiết kiệm chi phí cho-các ứng dụng quy mô nhỏ không?
Các nhà máy đông lạnh trở nên kinh tế nhất ở quy mô lớn hơn (nhu cầu oxy cao), vì các công nghệ nhỏ hơn (như PSA) có thể tiết kiệm chi phí hơn-đối với các yêu cầu về lưu lượng thấp-đến{2}}trung bình.