مع التطور السريع للصناعات الكيميائية والطاقة والطبية وغيرها، يستمر الطلب على الغازات الصناعية عالية النقاء (مثل الأكسجين والنيتروجين والأرجون) في النمو.تقنية فصل الهواء بالتبريد العميقباعتبارها أكثر طرق فصل الغازات نضجًا على نطاق واسع، أصبحت تقنية فصل الغازات الحل الأمثل لهذه الصناعة بفضل كفاءتها العالية واستقرارها. ستُحلل هذه المقالة مبادئها التقنية، واختلافاتها في مختلف سيناريوهات التطبيق، ومتطلبات تكوينها الأساسية.
بالمقارنة مع معدات فصل الهواء والغاز، تتطلب معدات فصل الهواء السائل قدرة تبريد أكبر. ووفقًا لاختلاف إنتاج معدات فصل الهواء السائل، نستخدم مجموعة متنوعة من عمليات دورة التبريد:تبريد توسعي باستخدام توربين معزز، تبريد مسبق بدرجة حرارة منخفضة، تبريد توسعي باستخدام ضاغط دوراني عالي ومنخفض الضغطإلخ، لتحقيق هدف خفض استهلاك الطاقة من خلال طرق مختلفة. يعتمد نظام التحكم علىنظام التحكم DCS أو PLC، ويساعد الأجهزة الميدانية على جعل المجموعة الكاملة من المعدات سهلة التشغيل ومستقرة وموثوقة.
الميزات التقنية: اختراق تكنولوجي في التقطير بالتبريد العميق
تقنية فصل الهواء السائل البارد العميق تضغط الهواء وتبرده إلى درجات حرارة منخفضة للغاية (أقل من -196 درجة مئوية)، وتستخدم فرق درجات غليان كل مكون لتحقيق الفصل. من أهم مزاياها:
- مخرجات عالية النقاء:يمكنها إنتاج 99.999% من الأكسجين النقي والنيتروجين النقي والأرجون عالي النقاء لتلبية الاحتياجات الراقية مثل أشباه الموصلات والعلاج الطبي.
- القدرة الإنتاجية واسعة النطاق:يمكن أن يصل الإنتاج اليومي لوحدة واحدة إلى آلاف الأطنان، وهو مناسب للصناعات الثقيلة مثل صناعة الصلب والصناعات الكيميائية.
- تحسين كفاءة الطاقة:تدمج معدات فصل الهواء الحديثة ضواغط وموسعات ومبادلات حرارية عالية الكفاءة، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة تزيد عن 30%.
اختلافات التطبيق: الطلب الصناعي يدفع التمايز التكنولوجي
تتطلب الصناعات المختلفة متطلبات مختلفة لأنظمة فصل الهواء البارد العميق، والتي تنقسم بشكل أساسي إلى الفئات التالية:
النوع الصناعي التقليدي
- مجالات التطبيق:المعادن والبتروكيماويات.
- سمات:التركيز على الأكسجين عالي التدفق (مثل مساعد الاحتراق في صناعة الصلب) أو النيتروجين (مثل الغاز الوقائي الكيميائي)، والمجهز بخزانات تخزين كبيرة وأنظمة نقل عبر خطوط الأنابيب.
نوع إلكتروني عالي النقاء
- مجالات التطبيق:أشباه الموصلات، والطاقة الكهروضوئية.
- سمات:يتطلب الأمر غازًا نقيًا للغاية (شوائب ≤ 0.1 جزء في المليون)، ويتم تكوين أبراج التقطير متعددة المراحل ووحدات الترشيح الدقيقة.
نوع الرعاية الصحية
- مجالات التطبيق:المستشفيات والمستحضرات الصيدلانية الحيوية.
- سمات:التركيز على السلامة والإمداد الفوري، وغالبًا ما تكون مجهزة بخزانات تخزين الأكسجين السائل وأنظمة التبخير.
نوع جديد لدعم الطاقة
- مجالات التطبيق:طاقة الهيدروجين، احتجاز الكربون.
- سمات:وظائف متكاملة لاستخراج الكريبتون والزينون والغازات النادرة الأخرى، تتكيف مع سلسلة صناعة الطاقة الخضراء.
التكوين الأساسي: الوحدة الأساسية لنظام فصل الهواء
تشتمل المجموعة الكاملة من معدات فصل الهواء السائل البارد العميق عادةً على المكونات الرئيسية التالية:
1. نظام ضغط الهواء
ضاغط الطرد المركزي متعدد المراحل، يوفر الضغط المطلوب للفصل (0.5-1.0 ميجا باسكال).
2. وحدة التبريد المسبق والتنقية
يزيل المنخل الجزيئي الشوائب مثل الرطوبة وثاني أكسيد الكربون.
3. معدات التبريد الأساسية
- - المبادل الحراري الرئيسي: تبادل الحرارة بين الهواء والغاز المنتج.
- - برج التقطير ثنائي المرحلتين: فصل الأكسجين/النيتروجين في البرج السفلي، ومزيد من التنقية في البرج العلوي.
4. ثلاجة التمدد
توفر قدرة تبريد مستمرة للحفاظ على بيئة ذات درجة حرارة منخفضة.
5. نظام التخزين والتبخير
خزانات تخزين الأكسجين السائل/النيتروجين السائل، والمضخات المبردة وأجهزة التبخير.
الاتجاهات المستقبلية: الذكاء وانخفاض الكربون
تحقق تكنولوجيا فصل الهواء العالمية تقدمًا كبيرًا في اتجاهين:
- ذكاء:تحسين استهلاك الطاقة من خلال خوارزميات الذكاء الاصطناعي ومراقبة نقاء الغاز في الوقت الحقيقي.
- أخضر:استخدم الطاقة المتجددة لتشغيل وحدات الضاغط لتقليل البصمة الكربونية.
لأي احتياجات تتعلق بالأكسجين/النيتروجين/الأرجون، يرجى التواصل معنا:
إيما ليف
هاتف/واتساب/وي شات:+86-15268513609
بريد إلكتروني: Emma.Lv@fankeintra.com
فيسبوك: https://www.facebook.com/profile.php?id=61575351504274
وقت النشر: ٢٧ مايو ٢٠٢٥