Bagaimana Loji Oksigen Kriogenik Berfungsi

Apakah Loji Oksigen Kriogenik?
 

Loji oksigen kriogenik ialah kemudahan perindustrian yang memisahkan oksigen (dan selalunya nitrogen dan argon) daripada udara ambien dengan menggunakan suhu yang sangat rendah untuk mencairkan udara dan kemudian menggunakan penyulingan pecahan. Proses ini, yang dikenali sebagai pengasingan udara kriogenik, memanfaatkan takat didih yang berbeza bagi komponen utama udara untuk menghasilkan-oksigen ketulenan tinggi untuk aplikasi industri, perubatan dan lain-lain.

 

Bagaimanakah Loji Oksigen Kriogenik Berfungsi?

 

Mampatan Udara
Udara atmosfera disedut masuk dan dimampatkan melalui pemampat berbilang-peringkat kepada tekanan sederhana. shengerhk.com+2hitechgas.com+2

Penyucian
Udara termampat dihantar melalui ayak molekul (atau unit penulenan serupa) untuk mengeluarkan lembapan, karbon dioksida dan hidrokarbon, memastikan udara bersih sebelum penyejukan kriogenik.

Pra-penyejukan dan Pertukaran Haba
Udara yang telah dibersihkan melalui penukar haba di mana ia disejukkan dengan menukar haba dengan gas kriogenik (sejuk) yang keluar. Ini merendahkan suhu udara berhampiran dengan titik cairnya.

Pengembangan / Penyejukan
Sebahagian daripada udara sejuk dikembangkan dalam pengembang (atau melalui injap Joule–Thomson), yang mengurangkan tekanannya dan seterusnya menyejukkannya. Pengembangan ini menyediakan penyejukan yang diperlukan untuk mencapai suhu kriogenik.

Pencairan
Selepas penyejukan yang mencukupi, sebahagian daripada udara terpeluwap menjadi cecair. Cecair ini kaya dengan nitrogen dan oksigen, tetapi belum dipisahkan menjadi komponen tulen.

 

Penyulingan Pecahan (Pembetulan)
Udara cecair memasuki lajur penyulingan (biasanya sistem lajur-berganda):

Dalamlajur-tekanan tinggi, sebahagian daripada cecair dipisahkan kepada wap nitrogen yang lebih kaya (atas) dan oksigen-cecair diperkaya (bawah)

Dalamlajur tekanan-rendah, cecair yang diperkaya dengan oksigen-dimurnikan lagi. Nitrogen - yang mendidih pada suhu yang lebih rendah - dididihkan, manakala oksigen tertumpu dalam fasa cecair kerana takat didihnya yang lebih tinggi.

Pemulihan Produk

Oksigen: Oksigen yang telah dimurnikan ditarik balik, sama ada sebagai cecair sejuk (LOX) atau diwap kepada gas, bergantung pada permintaan. hitechgas.com

Nitrogen: Nitrogen boleh dipulihkan dari bahagian atas lajur penyulingan; dalam sesetengah loji, ia dihantar sebagai gas atau cecair. Jentera YG

Gas tambahan (seperti argon) boleh diasingkan melalui lajur sisi jika diperlukan.

Pemulihan & Kecekapan Haba
Produk keluar dan aliran sisa (oksigen, nitrogen) digunakan dalam penukar haba untuk menyejukkan udara masuk dalam aliran balas-, meningkatkan kecekapan tenaga.

 

Kotak Sejuk Bertebat
Peralatan penyulingan kriogenik (penukar haba dan lajur) ditempatkan dalam-kepungan terlindung telaga (kotak sejuk) untuk meminimumkan kehilangan haba.

 

Kelebihan Utama Tumbuhan Oksigen Kriogenik

●High purity: Capable of producing very pure oxygen (>95% atau lebih tinggi), sesuai untuk menuntut aplikasi industri atau perubatan.

●Pengeluaran berskala-besar:-Sesuai untuk persekitaran-permintaan tinggi kerana operasi berterusan dan kapasiti besar. shengerhk.com

●Keupayaan produk-berbilang: Satu tumbuhan selalunya boleh menghasilkan oksigen, nitrogen dan juga argon dalam kedua-dua bentuk cecair dan gas. cryomade.com

●Pemulihan tenaga: Kitaran penyepaduan haba dan pengembangan yang cekap menjadikan proses lebih-tenaga cekap daripada yang dijangkakan.

 

Aplikasi Tumbuhan Oksigen Kriogenik

●Pembuatan Perindustrian: Membekalkan oksigen untuk pembuatan keluli, kimpalan, pengeluaran kaca, dan proses petrokimia.

●Perubatan & Penjagaan Kesihatan: Menyediakan-oksigen ketulenan tinggi untuk hospital, klinik dan perkhidmatan kecemasan.

●Penyelidikan Saintifik: Makmal sokongan yang memerlukan oksigen cecair atau gas lengai untuk eksperimen kriogenik.

●Tenaga & Persekitaran: Dalam loji pengegasan, sistem pembakaran atau sebagai sebahagian daripada infrastruktur penangkapan-karbon.

 

Kesimpulan

Loji oksigen kriogenik memanfaatkan fizik-suhu rendah dan penyulingan pecahan untuk memisahkan udara kepada-gas ketulenan tinggi. Gabungan penulenan, pertukaran haba, pengembangan dan penyulingan membolehkan tumbuhan ini menghantar oksigen dan gas lain pada skala, dengan ketulenan dan kecekapan yang tinggi. Reka bentuk teguh dan fleksibiliti mereka menjadikan mereka bahagian penting dalam infrastruktur gas industri moden.

Soalan Lazim Pembeli (6 Soalan Lazim)

Apakah ketulenan biasa oksigen yang dihasilkan oleh loji oksigen kriogenik?
Cryogenic plants commonly produce oxygen with purities greater than 95%, and some designs reach >99% oksigen, bergantung kepada sistem pecahan.

 

Seberapa intensif tenaga pemisahan kriogenik?
Proses ini memerlukan kuasa elektrik yang ketara, terutamanya untuk pemampatan udara dan kitaran penyejukan. Walau bagaimanapun, pemulihan haba yang cekap dan turbin pengembangan membantu mengurangkan penggunaan tenaga bersih. biosng.com+1

 

Bolehkah tumbuhan tunggal menghasilkan kedua-dua oksigen dan nitrogen?
ya. Loji pemisahan udara kriogenik biasanya menghasilkan oksigen dan nitrogen secara serentak. Ia juga boleh menghasilkan argon jika dikonfigurasikan dengan lajur penyulingan tambahan.

 

Mengapakah kotak sejuk diperlukan?
Kotak sejuk menempatkan lajur penyulingan dan penukar haba dalam kepungan terlindung untuk mengekalkan suhu yang sangat rendah dan mengehadkan kemasukan haba, yang penting untuk kecekapan.

 

Apakah jenis penyelenggaraan yang diperlukan oleh loji oksigen kriogenik?
Penyelenggaraan termasuk pemeriksaan biasa pemampat, katil ayak molekul, mesin pengembangan, integriti penebat, dan sistem penulenan untuk memastikan operasi dan keselamatan yang boleh dipercayai.

 

Adakah loji oksigen kriogenik menjimatkan untuk-aplikasi berskala kecil?
Tumbuhan kriogenik menjadi paling menjimatkan pada skala yang lebih besar (permintaan oksigen yang tinggi), kerana teknologi yang lebih kecil (seperti PSA) mungkin lebih kos-cekap untuk keperluan aliran rendah-hingga-keperluan sederhana.