Vzduchová separační věž je důležité zařízení používané k oddělení hlavních plynných složek ve vzduchu na dusík, kyslík a další vzácné plyny. Její procesní postup zahrnuje hlavně kroky, jako je komprese vzduchu, předchlazení, čištění, chlazení a destilace. Přesné řízení každého kroku je klíčové pro zajištění čistoty a stability konečných plynných produktů. Tento článek poskytne podrobný úvod do procesního postupu vzduchové separační věže.
1. Stlačování vzduchu a předchlazení
Prvním krokem v procesu separace vzduchu ve věžích je stlačení atmosférického vzduchu. Prostřednictvím několika stupňů vzduchových kompresorů je vzduch stlačen na tlak 5–7 barů. Během procesu komprese se také zvyšuje teplota stlačeného vzduchu, proto se ke snížení teploty vzduchu používají mezichladiče a dochlazovače. Aby se zabránilo poškození kompresoru nečistotami ve vzduchu, částice ve vzduchu se odstraňují přes filtry. Stlačený vzduch je poté veden do předchlazovacího systému k dalšímu chlazení, obvykle pomocí chladicí vody nebo chladiv, jako je freon, k ochlazení vzduchu na přibližně 5 °C.
2. Čištění a dehydratace vzduchu
Po předchlazení obsahuje vzduch malé množství vlhkosti a oxidu uhličitého. Tyto nečistoty mohou při nízkých teplotách tvořit led a ucpávat zařízení. Proto je nutné vzduch čistit a dehydratovat. Tento proces obvykle využívá adsorpční věže s molekulárním sítem, které pomocí periodických adsorpčních a regeneračních procesů odstraňují vodní páru, oxid uhličitý, uhlovodíky atd., aby se zajistil hladký průběh následných nízkoteplotních procesů. Vyčištěný vzduch je čistý a suchý, vhodný pro následné chladicí a separační procesy.
3. Hlavní výměník tepla chlazení vzduchu
Vyčištěný vzduch je ochlazen v hlavním výměníku tepla hloubkovým chlazením. Hlavní výměník tepla je jedním z nejdůležitějších zařízení v procesu separace vzduchu. Vzduch v hlavním výměníku tepla podléhá tepelné výměně s odděleným studeným dusíkem a kyslíkem, čímž se jeho teplota snižuje na teplotu blízkou teplotě zkapalňování. Účinnost výměny tepla během tohoto procesu přímo ovlivňuje spotřebu energie a čistotu konečného produktu separace vzduchu. Pro zlepšení účinnosti výměny tepla se obvykle používají účinné hliníkové deskové žebrované výměníky tepla.
4. Separační proces v destilační věži
Ochlazený vzduch je přiváděn do destilační věže k separaci s využitím rozdílu bodů varu různých složek ve vzduchu. Vzduch se při nízkých teplotách postupně zkapalňuje a vytváří kapalný vzduch. Tento kapalný vzduch vstupuje do destilační věže, kde dochází k několika interakcím mezi plynnou a kapalnou fází. V destilační věži se oddělují kyslík, dusík a vzácné plyny, jako je argon. Koncentrace kyslíku se postupně zvyšuje ve spodní části věže, zatímco dusík se odděluje nahoře. Destilací lze získat čistý kyslík a dusík s vyšší čistotou.
5. Extrakce kyslíkových a dusíkatých produktů
Extrakce kyslíku a dusíku je posledním krokem ve vzduchové separační věži. Kapalný kyslík a dusík se oddělují z destilační věže a pomocí tepelných výměníků se zahřívají zpět na pokojovou teplotu, aby dosáhly požadovaného plynného stavu. Tyto plynné produkty se dále posílají do skladovacích nádrží nebo se přímo dodávají uživatelům. Pro zlepšení účinnosti procesu a čistoty produktu se někdy navrhuje dvojitá věž, která dále odděluje argon od kyslíku a dusíku pro průmyslové použití.
6. Řízení a optimalizace
Celý proces ve vzduchové separační věži zahrnuje složitý řídicí systém, který vyžaduje monitorování a úpravu procesů komprese, chlazení, výměny tepla a separace v reálném čase, aby byla zajištěna kvalita konečných produktů. Moderní vzduchové separační věže jsou obvykle vybaveny automatizovanými řídicími systémy, které využívají senzory a řídicí software k přesné regulaci parametrů, jako je teplota, tlak a průtok, s cílem optimalizovat spotřebu energie ve výrobním procesu a čistotu plynného produktu.
Procesní tok vzduchové separační věže zahrnuje několik kroků, jako je komprese vzduchu, předchlazení, čištění, hluboké chlazení a destilace. Prostřednictvím těchto procesů lze účinně oddělit kyslík, dusík a vzácné plyny ze vzduchu. Vývoj moderní technologie vzduchových separačních věží zefektivnil separační proces a snížil spotřebu energie, což má velký význam pro použití v průmyslových plynech.
V případě jakýchkoli potřeb kyslíku/dusíku nás prosím kontaktujte:
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Čas zveřejnění: 7. července 2025