مجموعة هانغتشو نوزو للتكنولوجيا المحدودة

برج فصل الهواء هو جهاز مهم يُستخدم لفصل مكونات الغاز الرئيسية في الهواء إلى نيتروجين وأكسجين وغازات نادرة أخرى. وتتكون عملية إنتاجه بشكل أساسي من خطوات مثل ضغط الهواء، والتبريد المسبق، والتنقية، والتبريد، والتقطير. ويُعد التحكم الدقيق في كل خطوة أمرًا بالغ الأهمية لضمان نقاء واستقرار منتجات الغاز النهائية. ستقدم هذه المقالة مقدمة مفصلة لعملية إنتاج برج فصل الهواء.

1. ضغط الهواء والتبريد المسبق

الخطوة الأولى في عملية برج فصل الهواء هي ضغط الهواء الجوي. يُضغط الهواء عبر ضواغط هواء متعددة المراحل إلى ضغط يتراوح بين 5 و7 بار. أثناء عملية الضغط، ترتفع درجة حرارة الهواء المضغوط أيضًا، لذا تُستخدم مبردات وسيطة ومبردات لاحقة لخفض درجة حرارة الهواء. ولمنع تلف الضاغط بسبب الشوائب الموجودة في الهواء، تُزال الجسيمات الموجودة في الهواء عبر المرشحات. ثم يُرسل الهواء المضغوط إلى نظام التبريد المسبق لمزيد من التبريد، وعادةً ما يُستخدم ماء التبريد أو مواد التبريد مثل الفريون، لتبريد الهواء إلى حوالي 5 درجات مئوية.

2. تنقية الهواء والجفاف

بعد التبريد المسبق، يحتوي الهواء على كمية قليلة من الرطوبة وثاني أكسيد الكربون. قد تتشكل هذه الشوائب عند درجات الحرارة المنخفضة، مما يعيق عمل المعدات. لذلك، يجب تنقية الهواء وتجفيفه. تستخدم هذه العملية عادةً أبراج امتصاص الغربال الجزيئي، من خلال عمليات امتصاص وتجديد دورية لإزالة بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والهيدروكربونات، وغيرها، لضمان سلاسة سير العمليات منخفضة الحرارة اللاحقة. يكون الهواء المنقى نظيفًا وجافًا، ومناسبًا لعمليات التبريد والفصل اللاحقة.

3. المبادل الحراري الرئيسي لتبريد الهواء

يُبرَّد الهواء المُنقّى في المبادل الحراري الرئيسي عبر التبريد العميق. يُعدّ المبادل الحراري الرئيسي من أهمّ المعدّات في عملية برج فصل الهواء. يتبادل الهواء في المبادل الحراري الرئيسي الحرارة مع النيتروجين والأكسجين الباردين المنفصلين، مما يُخفّض درجة حرارته إلى ما يقارب درجة حرارة التسييل. تُؤثّر كفاءة التبادل الحراري خلال هذه العملية بشكل مباشر على استهلاك الطاقة ونقاء المنتج النهائي لبرج فصل الهواء. عادةً ما تُستخدم مبادلات حرارية فعّالة ذات زعانف من صفائح الألومنيوم لتحسين كفاءة التبادل الحراري.

4. عملية الفصل في برج التقطير

يُرسل الهواء المبرد إلى برج التقطير لفصله باستخدام فرق درجات غليان المكونات المختلفة فيه. يسيل الهواء تدريجيًا عند درجات حرارة منخفضة، مكونًا هواءً سائلًا. يدخل هذا الهواء السائل إلى برج التقطير لإجراء تفاعلات متعددة بين الطورين الغازي والسائل. في برج التقطير، يُفصل الأكسجين والنيتروجين والغازات النادرة مثل الأرجون. يزداد تركيز الأكسجين تدريجيًا في أسفل البرج، بينما يُفصل النيتروجين في أعلاه. من خلال التقطير، يمكن الحصول على أكسجين ونيتروجين نقيين بنقاء أعلى.

5. استخراج منتجات الأكسجين والنيتروجين

يُعدّ استخلاص الأكسجين والنيتروجين الخطوة الأخيرة في برج فصل الهواء. يُفصل الأكسجين والنيتروجين السائلان عن برج التقطير، ويُسخّنان مرة أخرى إلى درجة حرارة الغرفة عبر مبادلات حرارية للوصول إلى الحالة الغازية المطلوبة. تُرسل هذه الغازات إلى خزانات التخزين أو تُزوّد مباشرةً للمستخدمين. ولتحسين كفاءة العملية ونقاء المنتج، يُصمّم أحيانًا هيكل برج مزدوج لفصل الأرجون عن الأكسجين والنيتروجين بشكل أكبر للاستخدام الصناعي.

6. التحكم والتحسين

تتضمن عملية برج فصل الهواء بأكملها نظام تحكم معقدًا، يتطلب مراقبةً وضبطًا آنيًا لعمليات الضغط والتبريد والتبادل الحراري والفصل لضمان جودة المنتجات النهائية. عادةً ما تكون أبراج فصل الهواء الحديثة مزودةً بأنظمة تحكم آلية، تستخدم أجهزة استشعار وبرامج تحكم للتحكم بدقة في معايير مثل درجة الحرارة والضغط والتدفق، مما يُحسّن استهلاك الطاقة في عملية الإنتاج ويضمن نقاء الغاز المُنتَج.

تتضمن عملية برج فصل الهواء عدة خطوات، مثل ضغط الهواء، والتبريد المسبق، والتنقية، والتبريد العميق، والتقطير. من خلال هذه العمليات، يُمكن فصل الأكسجين والنيتروجين والغازات النادرة في الهواء بفعالية. وقد أدى تطوير تقنية برج فصل الهواء الحديثة إلى زيادة كفاءة عملية الفصل وتقليل استهلاك الطاقة، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات الغازات الصناعية.

لأي احتياجات من الأكسجين / النيتروجين، يرجى التواصل معنا:

آنا هاتف./واتساب/ويشات:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com