หน่วยแยกอากาศ (ASU): หลักการทำงานและแอปพลิเคชัน

 

ในขณะที่การพัฒนาอุตสาหกรรมยังคงดำเนินต่อไปหน่วยแยกอากาศ (ASU) ได้กลายเป็นอุปกรณ์หลักที่ขาดไม่ได้มีบทบาทสำคัญในการตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับก๊าซอุตสาหกรรมที่มีความบริสุทธิ์สูงในหลายภาคส่วน . โดยการแยกอากาศในชั้นบรรยากาศออกเป็นก๊าซ การผลิต . บทความนี้นำเสนอในหลักการทางเทคนิคส่วนประกอบโครงสร้างและการใช้งานที่หลากหลายของ ASUS โดยใช้ความเชี่ยวชาญในการออกแบบวิศวกรรมแช่แข็งและระบบก๊าซอุตสาหกรรม


 

 

 

หน่วยแยกอากาศคืออะไร?

หนึ่งหน่วยแยกอากาศ (ASU)เป็นระบบอุตสาหกรรมที่มีความซับซ้อนซึ่งออกแบบมาเพื่อแยกอากาศในบรรยากาศเข้าสู่ส่วนประกอบหลักผ่านกระบวนการแช่แข็ง . โดยทั่วไปประกอบด้วยเครื่องอัดอากาศระบบการทำให้บริสุทธิ์เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโมดูลการระบายความร้อนแบบแช่แข็ง ของไนโตรเจน (n₂), ออกซิเจน (O₂), อาร์กอน (AR) และก๊าซติดตามเช่นนีออน (NE) หรือฮีเลียม (HE) ทำให้มั่นใจได้ว่าปริมาณก๊าซที่มีความบริสุทธิ์จะสูงกว่า 99 . 5%

 

หน่วยแยกอากาศทำงานอย่างไร?

หลักการหลักของ ASU อาศัยการกลั่นเศษส่วนกระบวนการหลายขั้นตอนที่แปลงอากาศเป็นสถานะของเหลวก่อนที่จะแยกส่วนประกอบ . นี่คือรายละเอียดของขั้นตอนการปฏิบัติงาน:

 

1. การบีบอัด

อากาศในบรรยากาศถูกดึงเข้าสู่ระบบเป็นครั้งแรกและถูกบีบอัดเป็นแรงดันตั้งแต่ 5 ถึง 10 บาร์มาตรวัด . ขั้นตอนนี้จะเพิ่มความหนาแน่นของอากาศอำนวยความสะดวกในการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและการทำให้เป็นของเหลวในขั้นตอนต่อไป

 

2. การทำให้บริสุทธิ์

อากาศอัดได้รับการทำให้บริสุทธิ์อย่างเข้มงวดเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนเช่นความชื้นคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และไฮโดรคาร์บอน . สารปนเปื้อนเหล่านี้จะถูกกำจัดโดยใช้ตะแกรงโมเลกุล

 

3. การระบายความร้อน cryogenic

อากาศบริสุทธิ์จะถูกทำให้เย็นลงถึงอุณหภูมิแช่แข็ง (-160 ระดับ -200 ระดับ) ผ่านเครือข่ายของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและวัฏจักรการทำความเย็น . กระบวนการนี้ค่อยๆควบแน่นอากาศเข้าสู่อากาศของเหลว

 

4. การกลั่นเศษส่วน

อากาศเหลวจะถูกป้อนเข้าสู่ระบบการกลั่นหลายคอลัมน์:

 

คอลัมน์แรงดันต่ำ: แยกอากาศของเหลวออกเป็นของเหลวที่อุดมด้วยออกซิเจน (จุดเดือด: {-183 องศา) และไอที่อุดมด้วยไนโตรเจน (จุดเดือด: {-196 องศา) .}

คอลัมน์แรงดันสูง (ถ้ามี): ปรับแต่งไนโตรเจนเพิ่มเติมหรือผลิตอาร์กอน (จุดเดือด: -186 องศา) เป็นผลพลอยได้ .
เมื่อของเหลวขึ้นไปที่คอลัมน์ส่วนประกอบระเหยที่จุดเดือดของพวกเขา . ตัวอย่างเช่นไนโตรเจนกลายเป็นไอก่อนและขึ้นไปด้านบนของคอลัมน์ในขณะที่ออกซิเจนของเหลวจะรวบรวมที่ด้านล่าง . อาร์กอน

 

5. การรวบรวมและการกระจายก๊าซ

ก๊าซที่แยกจากกันจะถูกเก็บไว้ในถังที่มีแรงดัน (สำหรับผลิตภัณฑ์ก๊าซ) หรือถังแช่แข็ง (สำหรับผลิตภัณฑ์ของเหลว) ก่อนที่จะถูกส่งไปยังผู้ใช้ปลายทาง . วิธีการจัดจำหน่ายรวมถึงเครือข่ายไปป์ไลน์เรือบรรทุกหรือการส่งมอบในสถานที่

 

แอปพลิเคชั่นสำคัญของหน่วยแยกอากาศ

 

1. วิทยาศาสตร์การดูแลสุขภาพและชีวิต

ออกซิเจนทางการแพทย์: สำคัญสำหรับระบบการระบายอากาศของโรงพยาบาลการดมยาสลบและการดูแลฉุกเฉินต้องใช้ระดับความบริสุทธิ์ 99 . 5% หรือสูงกว่า

ก๊าซห้องปฏิบัติการ: ไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงและอาร์กอนสำหรับเครื่องมือวิเคราะห์ (e . g ., แก๊สโครมาโตกราฟี) และการผลิตทางชีวเวชภัณฑ์ .}

 

2. การผลิตอุตสาหกรรม

โลหะวิทยา: การเพิ่มประสิทธิภาพออกซิเจนในการทำเหล็กเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเตา ไนโตรเจนสำหรับการหลอมโลหะและการเชื่อมการเชื่อม .

เซมิคอนดักเตอร์: ไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงพิเศษ (99 . 999%) และอาร์กอนสำหรับสภาพแวดล้อมในห้องสะอาดและกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

การผลิตสารเคมี: ออกซิเจนเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์แอมโมเนียและเมทานอล ไนโตรเจนสำหรับการละลายตัวทำละลายไวไฟ .

 

3. เทคโนโลยีพลังงานและสิ่งแวดล้อม

การผลิตไฟฟ้า: การเผาไหม้ออกซิเจนในโรงไฟฟ้าถ่านหินเพื่อลดการปล่อยมลพิษ ไนโตรเจนสำหรับการบำรุงรักษากังหันและการปราบปรามไฟ .

พลังงานหมุนเวียน: การเก็บรักษาด้วยไฮโดรเจน (H₂) และมีเธน (CH₄) สำหรับกริดพลังงาน ออกซิเจนสำหรับการผลิตเซลล์เชื้อเพลิง .

 

4. อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม

บรรจุภัณฑ์ไนโตรเจน: ยืดอายุการเก็บรักษาโดยการแทนที่ออกซิเจนในภาชนะบรรจุอาหารป้องกันการเน่าเสียและการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ .

การผลิตเบียร์และเครื่องดื่มคาร์บอเนต: CO₂ที่มีความบริสุทธิ์สูง (มักมาจากผลพลอยได้ ASU) สำหรับเครื่องดื่มอัดลมและถังเบียร์ .}

 

ASU Solutions ขั้นสูงโดย Newtek

ด้วยความเชี่ยวชาญกว่า 20 ปีในการออกแบบระบบแช่แข็งใหม่ยืนอยู่ในระดับแนวหน้าของนวัตกรรม ASU . ความสามารถของเราครอบคลุมวงจรชีวิตของโครงการทั้งหมดตั้งแต่การออกแบบแนวคิดไปจนถึงการใช้งานแบบครบวงจรเพื่อให้มั่นใจว่าการจัดตำแหน่งตามมาตรฐานสากล (e . g ., iso 13485

 

ความสามารถหลัก:

การออกแบบ ASU แบบแยกส่วน: ระบบคอนเทนเนอร์แบบสำเร็จรูปสำหรับการปรับใช้อย่างรวดเร็วซึ่งมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอลูมิเนียมแบบบารมีขั้นสูงและคอลัมน์การกลั่นขนาดกะทัดรัด .}

โซลูชั่นประหยัดพลังงาน: การบูรณาการของผู้ขับขี่เทอร์โบและระบบกู้คืนความร้อนของเสียเพื่อลดการใช้พลังงานที่เฉพาะเจาะจงได้มากถึง 15% เมื่อเทียบกับการออกแบบแบบดั้งเดิม .

ระบบท่อแช่แข็ง: ท่อสูญญากาศที่กำหนดเองที่กำหนดเอง (ระบบ VIP) และระบบท่อในท่อสำหรับการสูญเสียความร้อนน้อยที่สุดในระหว่างการขนส่งก๊าซเหลว .}

 

โครงการที่โดดเด่น:

ASU แบบแยกส่วนสำหรับโรงกลั่นเอเชียตะวันออกเฉียงใต้: ส่งออกซิเจน 500 T/D ASU ด้วยเทคโนโลยีการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วบรรลุ 99 . 6% O₂ความบริสุทธิ์และการกู้คืนไนโตรเจน 98%

เครือข่ายท่อส่งน้ำแช่แข็งสำหรับโรงงานเหล็กในยุโรป: ติดตั้งระบบท่อระบายอากาศสูญญากาศ 2 กม. ในโปแลนด์ลดการสูญเสียออกซิเจนของเหลวต้มออกไป<0.1% per day.

หน่วยกู้คืนอาร์กอนสำหรับเหมืองออสเตรเลีย: ออกแบบคอลัมน์อาร์กอนแบบสแตนด์อโลนเพื่อแยก 99 . 99% AR บริสุทธิ์จาก ASU ที่มีอยู่เพิ่มมูลค่า Byproduct สำหรับไคลเอนต์การขุด

บทสรุป

โรงงานแยกอากาศเป็นกระดูกสันหลังของการจัดหาก๊าซอุตสาหกรรมที่ทันสมัยทำให้การผลิตก๊าซที่สำคัญมีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพในขณะที่สนับสนุนเป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืนผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานและการดำเนินการปล่อยต่ำ . เนื่องจากอุตสาหกรรมต้องการความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้นและการจัดการก๊าซที่ชาญฉลาด

 

สำหรับโซลูชัน ASU ที่ปรับแต่งเองซึ่งปรับให้เหมาะกับความต้องการในการดำเนินงานของคุณติดต่อ Newtek . ทีมผู้เชี่ยวชาญของเรามีความมุ่งมั่นที่จะส่งมอบระบบล้ำสมัยที่สมดุลประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพต้นทุน .}

 

เยี่ยมชม Newtek ASU Solutions เพื่อสำรวจโซลูชั่นก๊าซอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบของเรา .