Vzhledem k neustálému nárůstu poptávky v průmyslu se technologie hluboké kryogenní separace vzduchu stala jednou z klíčových technologií v oblasti výroby průmyslových plynů. Jednotka pro hlubokou kryogenní separaci vzduchu zpracovává vzduch hlubokou kryogenní úpravou, přičemž odděluje různé složky vzduchu, zejména kapalný kyslík (LOX), kapalný dusík (LIN) a kapalný argon (LAR). Mezi těmito plyny jsou kapalný kyslík a kapalný dusík nejžádanější a široce se používají v odvětvích, jako je metalurgie, chemické inženýrství, elektronika, medicína a potravinářství. Tento článek provede srovnávací analýzu výroby kapalného kyslíku a kapalného dusíku v procesu hluboké kryogenní separace vzduchu a prozkoumá vliv různých faktorů na produkci.

1

I. Přehled technologie kryogenní separace vzduchu

Technologie kryogenní separace vzduchu je metoda, která ochlazuje vzduch na extrémně nízké teploty (pod přibližně -150 °C) za účelem jeho zkapalnění. Tímto procesem se různé plynné složky ve vzduchu (jako je kyslík, dusík, argon atd.) oddělují díky svým různým bodům varu při různých teplotách, čímž se dosahuje separace. Princip fungování kryogenní jednotky pro separaci vzduchu spočívá v ochlazování vzduchu a použití frakcionační věže pro separaci plynů. Teploty zkapalňování kyslíku a dusíku jsou -183 °C a -196 °C. Produkce kapalného kyslíku a kapalného dusíku obvykle závisí na průtoku vzduchu, účinnosti chlazení a provozních podmínkách frakcionační věže.

II. Rozdíly ve výrobě kapalného kyslíku a kapalného dusíku

Rozdíly ve výrobě kapalného kyslíku a kapalného dusíku jsou určeny především několika faktory: složením vzduchu, provozními parametry, konstrukcí frakcionační věže a rozsahem výroby. V kryogenních jednotkách pro separaci vzduchu se kyslík a dusík obvykle vyrábějí v určitém poměru. Obecně je produkce kapalného kyslíku relativně nižší než produkce kapalného dusíku, ale poptávka po kapalném kyslíku také neustále roste, zejména v lékařství, ocelářství a chemickém průmyslu.

Poptávka po kapalném kyslíku je ovlivněna především koncentrací kyslíku a poptávkou po kyslíku v určitých průmyslových aplikacích. V některých průmyslových aplikacích vede zvýšení koncentrace kyslíku přímo ke zvýšení poptávky po kapalném kyslíku. Například technologie obohacování kyslíkem v ocelářském průmyslu, procesy spalování s vysokým obsahem kyslíku ve výrobě skla atd., všechny vyžadují relativně dostatečný přísun kapalného kyslíku. Použití kapalného dusíku je rozšířenější a zahrnuje lékařství, elektroniku, letecký průmysl a další odvětví. V těchto odvětvích se kapalný dusík široce používá pro chlazení, skladování a zkapalňování kapalných dusíkatých plynů.

III. Faktory ovlivňující výrobu kapalného kyslíku a kapalného dusíku

Výroba kapalného kyslíku a kapalného dusíku není ovlivněna pouze poptávkou na trhu, ale je také omezena provozní účinností kryogenní jednotky pro separaci vzduchu, průtokem vzduchu a chladicí technologií, mimo jiné faktory. Za prvé, průtok vzduchu je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících výrobu kapalného kyslíku a kapalného dusíku. Čím větší je průtok vzduchu, tím větší je celkové množství vyrobeného kapalného kyslíku a kapalného dusíku. Za druhé, pro výrobu je velmi důležitá také účinnost frakcionační věže. Faktory, jako je výška frakcionační věže, provozní teplota a poměr refluxu plynu, ovlivňují účinnost separace kyslíku a dusíku, a tím i konečnou produkci.

Konstrukce a provozní účinnost chladicího zařízení přímo ovlivňují provozní náklady a výrobní kapacitu kryogenní jednotky pro separaci vzduchu. Pokud je účinnost chladicího systému nízká, výrazně se sníží účinnost zkapalňování vzduchu, což ovlivní výrobu kapalného kyslíku a kapalného dusíku. Proto mají pokročilé chladicí technologie a zařízení velký význam pro zlepšení výrobní kapacity.

IV. Optimalizační opatření pro výrobu kapalného kyslíku a kapalného dusíku

Pro zvýšení produkce kapalného kyslíku a kapalného dusíku mnoho podniků optimalizuje provozní parametry kryogenní separační jednotky vzduchu, aby dosáhly efektivnější výroby. Na jedné straně může zvýšení průtoku vzduchu zvýšit celkový objem produkce plynu; na druhé straně může zlepšení provozní účinnosti frakcionační věže optimalizací rozložení teploty a tlaku ve věži také účinně zlepšit účinnost separace kapalného kyslíku a kapalného dusíku. Kromě toho v posledních letech zařízení na výrobu kapalného kyslíku a kapalného dusíku zavedla pokročilejší chladicí technologie, jako je použití vícestupňových chladicích systémů, které mohou dále zlepšit účinnost zkapalňování a tím zvýšit produkci kapalného kyslíku a kapalného dusíku.

V. Poptávka trhu po kapalném kyslíku a kapalném dusíku z kryogenní separace vzduchu

Rozdíly v poptávce po kapalném kyslíku a kapalném dusíku na trhu jsou jedním z důležitých faktorů pro srovnání produkce. Poptávka po kapalném kyslíku je obvykle významně ovlivněna specifickými odvětvími, zejména v odvětví tavení oceli, lékařské pohotovosti a výroby elektroniky, kde je poptávka po kapalném kyslíku stabilní a rok od roku roste. Například s neustálým rozvojem lékařského průmyslu se stále více rozšiřuje používání kapalného kyslíku v urgentní léčbě, terapii a chirurgických zákrokech, což pohání růst poptávky po kapalném kyslíku na trhu. Zároveň k neustálému růstu poptávky po kapalném dusíku vedlo i rozšířené používání kapalného dusíku v mražených potravinách, přepravě kapalných plynů atd.

Kapacita dodávek kapalného kyslíku a kapalného dusíku úzce souvisí s velikostí zařízení a provozní efektivitou výrobních podniků. Velké kryogenní separační jednotky pro hlubokou kryogenní separaci vzduchu obvykle nabízejí vyšší výrobní kapacitu, ale také vyžadují vyšší spotřebu energie a přísnější údržbu zařízení. Na druhou stranu, zařízení malého rozsahu mají výhody ve flexibilitě a kontrole nákladů a mohou zajistit včasné dodávky pro některé drobné průmyslové aplikace.

 2

Z výše uvedené srovnávací analýzy je patrné, že výroba kapalného kyslíku a kapalného dusíku v procesu hluboké kryogenní separace vzduchu je ovlivněna různými faktory, včetně průtoku vzduchu, provozní účinnosti frakcionační věže a technické úrovně chladicího systému. Přestože výroba kapalného kyslíku a kapalného dusíku obvykle vykazuje určitý proporcionální vztah, poptávka na trhu, efektivita výroby a neustálé zlepšování technologie zařízení stále poskytují široký prostor pro optimalizaci výroby těchto dvou plynů.

S rozvojem průmyslu a technologickým pokrokem se očekává, že technologie hluboké kryogenní separace vzduchu v budoucnu dosáhne vyšší výrobní kapacity a nižší spotřeby energie. Jako dva důležité technické plyny zůstávají tržní vyhlídky kapalného kyslíku a kapalného dusíku široké. Díky neustálému technologickému zlepšování a zvyšování efektivity výroby bude výrobní kapacita kapalného kyslíku a kapalného dusíku více odpovídat poptávce na trhu a zajistí stabilnější a efektivnější dodávky plynu pro všechna průmyslová odvětví.

Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 


Čas zveřejnění: 21. července 2025