კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის ტექნოლოგია თანამედროვე ინდუსტრიაში მაღალი სისუფთავის აზოტისა და ჟანგბადის წარმოების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მეთოდია. ეს ტექნოლოგია ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში, როგორიცაა მეტალურგია, ქიმიური ინჟინერია და მედიცინა. ეს სტატია დეტალურად შეისწავლის, თუ როგორ წარმოქმნის კრიოგენული ჰაერის გამოყოფა მაღალი სისუფთავის აზოტსა და ჟანგბადს, ასევე პროცესში ჩართულ ძირითად ეტაპებსა და აღჭურვილობას.
1. კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის ძირითადი პრინციპი
კრიოგენული ჰაერის გამოყოფა არის პროცესი, რომელიც ტემპერატურის შემცირებით ჰაერის ძირითად კომპონენტებს გამოყოფს. ჰაერი ძირითადად შედგება აზოტის, ჟანგბადის და არგონის მცირე რაოდენობით. ჰაერის უკიდურესად დაბალ ტემპერატურაზე შეკუმშვით და გაგრილებით, ჰაერი თხევადდება და შემდეგ თითოეული აირის სხვადასხვა დუღილის წერტილები გამოიყენება დისტილაციისთვის აზოტისა და ჟანგბადის გამოსაყოფად. აზოტის დუღილის წერტილია -195.8℃, ხოლო ჟანგბადის - -183℃, ამიტომ მათი ცალ-ცალკე გაწმენდა შესაძლებელია ეტაპობრივი დისტილაციის გზით.
2. წინასწარი დამუშავების ეტაპი: ჰაერის გაწმენდა
კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის პროცესში ჰაერის წინასწარი დამუშავება უმნიშვნელოვანესი პირველი ნაბიჯია. ჰაერი შეიცავს ისეთ მინარევებს, როგორიცაა მტვერი, ნახშირორჟანგი და ტენიანობა, რომლებიც იყინება დაბალ ტემპერატურაზე, რაც იწვევს აღჭურვილობის ბლოკირებას. ამიტომ, ჰაერი თავდაპირველად გადის ფილტრაციას, შეკუმშვას და გაშრობას მინარევებისა და ტენიანობის მოსაშორებლად. როგორც წესი, საშრობები და მოლეკულური საცრის ადსორბერები მნიშვნელოვანი აღჭურვილობაა, რომელიც გამოიყენება ჰაერიდან მინარევების მოსაშორებლად, რაც უზრუნველყოფს შემდგომი კრიოგენული გამოყოფის პროცესის სტაბილურობას და ეფექტურობას.
3. ჰაერის შეკუმშვა და გაგრილება
გაწმენდილი ჰაერის შეკუმშვა საჭიროა, როგორც წესი, რამდენიმე კომპრესორის მეშვეობით, რათა ჰაერის წნევა 5-6 მეგაპასკალამდე გაიზარდოს. შემდეგ შეკუმშული ჰაერი გაცივდება თბოგადამცვლელების მეშვეობით, სადაც დაბრუნებული აირი დაბალ ტემპერატურაზეა, თანდათანობით მცირდება ტემპერატურა გათხევადების წერტილამდე მისასვლელად. ამ პროცესში თბოგადამცვლელები გადამწყვეტ როლს ასრულებენ, რადგან მათ შეუძლიათ ეფექტურად შეამცირონ ენერგიის მოხმარება და გააუმჯობესონ გაგრილების ეფექტურობა, რაც უზრუნველყოფს ჰაერის გათხევადებას დაბალი ტემპერატურის პირობებში, რაც ქმნის პირობებს შემდგომი დისტილაციით გამოყოფისთვის.
4. ჰაერის გათხევადება და დისტილაცია
კრიოგენულ გამყოფ კოშკში შეკუმშული და გაცივებული ჰაერი კიდევ უფრო ცივდება თხევად მდგომარეობამდე. გათხევადებული ჰაერი გამოყოფისთვის იგზავნება დისტილაციის კოშკში. დისტილაციის კოშკი იყოფა ორ ნაწილად: მაღალი წნევის კოშკად და დაბალი წნევის კოშკად. მაღალი წნევის კოშკში ჰაერი იყოფა ნედლ ჟანგბადად და ნედლ აზოტად, შემდეგ კი ნედლი ჟანგბადი და ნედლი აზოტი კიდევ უფრო გამოიხდება დაბალი წნევის კოშკში მაღალი სისუფთავის ჟანგბადისა და აზოტის მისაღებად. აზოტისა და ჟანგბადის გამოყოფა ძირითადად იყენებს მათ განსხვავებულ ფიზიკურ თვისებებს, დუღილის წერტილებს, ამიტომ ეფექტური გამოყოფა შესაძლებელია დისტილაციის კოშკში.
5. გაწმენდის პროცესი
დისტილაციის კოშკში გამოყოფილი ჟანგბადი და აზოტი კვლავ შეიცავს მცირე რაოდენობით მინარევებს, ამიტომ ისინი საჭიროებენ დამატებით გაწმენდას სამრეწველო და სამედიცინო სტანდარტების დასაკმაყოფილებლად. აზოტის სისუფთავის გაუმჯობესება შესაძლებელია წყალბადის დეოქსიგენაციის კატალიზატორების მეშვეობით, ხოლო ჟანგბადის სისუფთავის მიღწევა შესაძლებელია ხელახალი დისტილაციის პროცესებით. პროდუქტიული აირის სისუფთავის გასაუმჯობესებლად, როგორც წესი, გამოიყენება ისეთი აღჭურვილობა, როგორიცაა აზოტის გამწმენდები და ჟანგბადის გამწმენდები, რომლებიც საბოლოოდ მაღალი სისუფთავის ჟანგბადისა და აზოტის პროდუქტებს იღებენ.
6. აზოტისა და ჟანგბადის გამოყენება
კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის ტექნოლოგიით მიღებული მაღალი სისუფთავის აზოტი და ჟანგბადი ფართოდ გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში. მაღალი სისუფთავის აზოტი გამოიყენება ქიმიურ მრეწველობაში, როგორც დამცავი და გადამტანი აირი, კვების მრეწველობაში კონსერვაციისა და შეფუთვისთვის, ხოლო ჟანგბადი ფართოდ გამოიყენება სამედიცინო და შედუღების ინდუსტრიებში. მეტალურგიულ მრეწველობაში ჟანგბადი ასევე გამოიყენება წვის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად და ნახშირბადის გამოყოფის შესამცირებლად. ამ შემთხვევებში, გაზის სისუფთავე მისი გამოყენებადობის განსაზღვრის გასაღებია და კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის ტექნოლოგიამ ფართო აღიარება მოიპოვა თავისი ეფექტური გამოყოფისა და მაღალი სისუფთავის გამოსავლის გამო.
7. კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის ტექნოლოგიის უპირატესობები და გამოწვევები
კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის ტექნოლოგია უპირატესობას ანიჭებს სამრეწველო სექტორს მისი მაღალი სისუფთავისა და ეფექტურობის გამო. თუმცა, ამ ტექნოლოგიას ასევე აწყდება გარკვეული გამოწვევები, როგორიცაა მაღალი ენერგომოხმარება და აღჭურვილობის მოვლა-პატრონობის მაღალი ხარჯები. ენერგიის მოხმარების შესამცირებლად, თანამედროვე კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის მოწყობილობები, როგორც წესი, აღჭურვილია მოწინავე ენერგოდამზოგავი სისტემებით, როგორიცაა სითბოს აღდგენის მოწყობილობები და მრავალსაფეხურიანი შეკუმშვის გაგრილების სისტემები. გარდა ამისა, ავტომატიზაციის მართვის ტექნოლოგიის გამოყენებამ მნიშვნელოვნად გაზარდა ღრმა კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის ერთეულების ოპერაციული ეფექტურობა და უსაფრთხოება. ტექნოლოგიური ოპტიმიზაციისა და აღჭურვილობის გაუმჯობესების გზით, ღრმა კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის სისტემების ენერგოეფექტურობა და სტაბილურობა მუდმივად გაუმჯობესდა, რაც კიდევ უფრო უწყობს ხელს მათ გამოყენებას სხვადასხვა ინდუსტრიაში.
ღრმა კრიოგენული ჰაერის გამოყოფა ამჟამად მაღალი სისუფთავის აზოტისა და ჟანგბადის წარმოებისთვის ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტური მეთოდია. ის ეფექტურად გამოყოფს და ასუფთავებს ჟანგბადსა და აზოტს ჰაერიდან მრავალი ეტაპის მეშვეობით, როგორიცაა ჰაერის წინასწარი დამუშავება, შეკუმშვა, გაგრილება, გათხევადება და დისტილაცია. მიუხედავად იმისა, რომ ღრმა კრიოგენული ჰაერის გამოყოფის პროცესს აქვს მაღალი ენერგომოხმარება და რთული აღჭურვილობა, მისი ეფექტური გამოყოფის ეფექტი და მაღალი სისუფთავის პროდუქტის გამომუშავება ამ ტექნოლოგიას შეუცვლელს ხდის მრავალ ინდუსტრიაში.
ანა ტელ./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 14 ივლისი