مع التطور السريع للصناعات الكيميائية والطاقة والطبية وغيرها، يستمر الطلب على الغازات الصناعية عالية النقاء (مثل الأكسجين والنيتروجين والأرجون) في النمو.تقنية فصل الهواء المبردتُعدّ هذه الطريقة، باعتبارها الطريقة الأكثر نضجًا لفصل الغازات على نطاق واسع، الحل الأمثل في الصناعة بفضل كفاءتها العالية واستقرارها. ستتناول هذه المقالة تحليل مبادئها التقنية، والاختلافات في سيناريوهات التطبيق المختلفة، ومتطلبات التكوين الأساسية.
بالمقارنة مع معدات فصل الهواء الغازي، تتطلب معدات فصل الهواء السائل قدرة تبريد أكبر. وبناءً على اختلاف إنتاجية هذه المعدات، نستخدم مجموعة متنوعة من عمليات دورة التبريد.تبريد التمدد باستخدام توربين معزز، تبريد المبرد المسبق ذو درجة الحرارة المنخفضة، تبريد التمدد باستخدام ضاغط الدوران عالي ومنخفض الضغطإلخ، لتحقيق هدف خفض استهلاك الطاقة من خلال طرق مختلفة. يعتمد نظام التحكمنظام تحكم DCS أو PLCويساعد الأجهزة الميدانية على جعل مجموعة المعدات بأكملها سهلة التشغيل ومستقرة وموثوقة.
الميزات التقنية: طفرة تكنولوجية في التقطير المبرد
تعتمد تقنية فصل الهواء السائل بالبرودة الشديدة على ضغط الهواء وتبريده إلى درجات حرارة منخفضة للغاية (أقل من -196 درجة مئوية)، وتستغل الفرق في درجات غليان كل مكون لتحقيق الفصل. وتشمل المزايا الرئيسية ما يلي:
- مخرجات عالية النقاء:يمكنه إنتاج الأكسجين النقي بنسبة 99.999%، والنيتروجين النقي، والأرجون عالي النقاء لتلبية الاحتياجات المتطورة مثل أشباه الموصلات والعلاج الطبي.
- قدرة إنتاجية واسعة النطاق:يمكن أن يصل الإنتاج اليومي لوحدة واحدة إلى آلاف الأطنان، وهو ما يناسب الصناعات 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 بأكثر من 30%.
اختلافات التطبيقات: يؤدي طلب الصناعة إلى تمييز التكنولوجيا
تختلف متطلبات أنظمة فصل الهواء البارد العميق باختلاف الصناعات، والتي تنقسم بشكل رئيسي إلى الفئات التالية:
النمط الصناعي التقليدي
- مجالات التطبيق:علم المعادن، والبتروكيماويات.
- سمات:التركيز على الأكسجين عالي التدفق (مثل مساعد الاحتراق في صناعة الصلب) أو النيتروجين (مثل الغاز الواقي الكيميائي)، المجهز بخزانات تخزين كبيرة وأنظمة نقل عبر الأنابيب.
نوع إلكتروني عالي النقاء
- مجالات التطبيق:أشباه الموصلات، الخلايا الكهروضوئية.
- سمات:يلزم استخدام غاز فائق النقاء (شوائب ≤ 0.1 جزء في المليون)، ويتم تكوين أبراج تقطير متعددة المراحل ووحدات ترشيح دقيقة.
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 داعم للطاقة
- مجالات التطبيق:طاقة الهيدروجين، واحتجاز الكربون.
- سمات:وظائف استخراج الكريبتون والزينون والغازات النادرة الأخرى المدمجة، والمتكيفة مع سلسلة صناعة الطاقة الخضراء.
التكوين الأساسي: الوحدة الأساسية لنظام فصل الهواء
تتضمن مجموعة كاملة من معدات فصل الهواء السائل البارد العميق عادةً المكونات الرئيسية التالية:
1. نظام ضغط الهواء
ضاغط طرد مركزي متعدد المراحل، يوفر الضغط المطلوب للفصل (0.5-1.0 ميجا باسكال).
2. وحدة التبريد المسبق والتنقية
يقوم جهاز الامتزاز بالمنخل الجزيئي بإزالة الشوائب مثل الرطوبة وثاني أكسيد الكربون.
3. معدات التبريد الأساسية
- - المبادل الحراري الرئيسي: تبادل الحرارة بين الهواء وغاز المنتج.
- - برج تقطير ثنائي المراحل: فصل الأكسجين/النيتروجين في البرج السفلي، وتنقية إضافية في البرج العلوي.
4. ثلاجة قابلة للتمدد
يوفر قدرة تبريد مستمرة للحفاظ على بيئة ذات درجة حرارة منخفضة.
5. نظام التخزين والتبخير
خزانات تخزين الأكسجين السائل/النيتروجين السائل، ومضخات التبريد العميق، وأجهزة التبخير.
الاتجاهات المستقبلية: الذكاء وانخفاض انبعاثات الكربون
تشهد تكنولوجيا فصل الهواء العالمية طفرة نوعية في اتجاهين:
- ذكاء:تحسين استهلاك الطاقة من خلال خوارزميات الذكاء الاصطناعي ومراقبة نقاء الغاز في الوقت الفعلي.
- أخضر:استخدم الطاقة المتجددة لتشغيل وحدات الضغط لتقليل البصمة الكربونية.
لأي احتياجات تتعلق بالأكسجين/النيتروجين/الأرجون، يرجى التواصل معنا:
إيما ليف
الهاتف/واتساب/وي شات:+86-15268513609
بريد إلكتروني: Emma.Lv@fankeintra.com
فيسبوك: https://www.facebook.com/profile.php?id=61575351504274
تاريخ النشر: 27 مايو 2025
رقم الهاتف: 0086-15531448603
E-mail:elena@hznuzhuo.com





