HANGZHOU NUZHUO TEKNOLOGIA GROUP CO., LTD.

Teollisuuden kysynnän jatkuvan kasvun myötä syväkryogeenisestä ilmanerotusteknologiasta on tullut yksi teollisuuskaasujen tuotannon ydinteknologioista. Syväkryogeeninen ilmanerotusyksikkö käsittelee ilmaa syväkryogeenisen käsittelyn avulla erottamalla ilman eri komponentit, pääasiassa nestemäisen hapen (LOX), nestemäisen typen (LIN) ja nestemäisen argonin (LAR). Näistä kaasuista nestemäinen happi ja nestemäinen typpi ovat kysytyimpiä, ja niitä käytetään laajalti esimerkiksi metallurgiassa, kemiantekniikassa, elektroniikassa, lääketieteessä ja elintarviketeollisuudessa. Tässä artikkelissa vertaillaan nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotantoa syväkryogeenisessä ilmanerotusprosessissa ja tutkitaan eri tekijöiden vaikutusta tuotantoon.

I. Yleiskatsaus kryogeeniseen ilmanerotustekniikkaan

Kryogeeninen ilmanerotustekniikka on menetelmä, jossa ilma jäähdytetään erittäin alhaisiin lämpötiloihin (alle noin -150 °C) nesteyttämiseksi. Tässä prosessissa ilman eri kaasukomponentit (kuten happi, typpi, argon jne.) erottuvat toisistaan eri lämpötiloissa olevien kiehumispisteidensä vuoksi, jolloin saavutetaan erottelu. Kryogeenisen ilmanerotusyksikön toimintaperiaatteena on jäähdyttää ilma ja käyttää kaasujen erottamiseen fraktiointitornia. Hapen ja typen nesteytyslämpötilat ovat -183 °C ja -196 °C. Nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotanto riippuu yleensä ilman virtausnopeudesta, jäähdytystehokkuudesta ja fraktiointitornin käyttöolosuhteista.

II. Nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotannon erot

Nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotannon erot määräytyvät pääasiassa useiden tekijöiden perusteella: ilman koostumuksen, käyttöparametrien, fraktiointitornin rakenteen ja tuotantomittakaavan mukaan. Kryogeenisissä ilmanerotusyksiköissä hapen ja typen tuotanto tapahtuu yleensä tietyssä suhteessa. Yleensä nestemäisen hapen tuotanto on suhteellisen vähäistä kuin nestemäisen typen, mutta myös nestemäisen hapen kysyntä kasvaa jatkuvasti, erityisesti lääketieteen, teräksen sulatuksen ja kemianteollisuudessa.

Nestemäisen hapen kysyntään vaikuttavat pääasiassa happipitoisuus ja hapen kysyntä tietyissä teollisissa sovelluksissa. Joissakin teollisissa sovelluksissa happipitoisuuden nousu johtaa suoraan nestemäisen hapen kysynnän kasvuun. Esimerkiksi terästeollisuuden happirikastustekniikat, lasinvalmistuksen runsashappiset palamisprosessit jne. vaativat kaikki suhteellisen riittävän nestemäisen hapen määrän. Nestemäisen typen käyttö on laajempaa ja kattaa lääketieteen, elektroniikan, ilmailu- ja muita teollisuudenaloja. Näillä teollisuudenaloilla nestemäistä typpeä käytetään laajalti nestemäisten typpikaasujen jäähdyttämiseen, varastointiin ja nesteyttämiseen.

III. Nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotantoon vaikuttavat tekijät

Nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotantoon vaikuttaa paitsi markkinoiden kysyntä, myös kryogeenisen ilmanerotusyksikön toimintatehokkuus, ilman virtausnopeus ja jäähdytystekniikka, muiden tekijöiden ohella. Ensinnäkin ilman virtausnopeus on yksi kriittisimmistä nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotantoon vaikuttavista tekijöistä. Mitä suurempi ilman virtausnopeus on, sitä suurempi on tuotetun nestemäisen hapen ja nestemäisen typen kokonaismäärä. Toiseksi myös fraktiointitornin tehokkuus on erittäin tärkeä tuotannon kannalta. Tekijät, kuten fraktiointitornin korkeus, käyttölämpötila ja kaasun refluksointisuhde, vaikuttavat kaikki hapen ja typen erottelutehokkuuteen ja siten lopputuotantoon.

Jäähdytyslaitteiden suunnittelu ja toiminnan tehokkuus vaikuttavat suoraan kryogeenisen ilmanerotusyksikön käyttökustannuksiin ja tuotantokapasiteettiin. Jos jäähdytysjärjestelmän hyötysuhde on alhainen, ilman nesteytystehokkuus heikkenee huomattavasti, mikä vaikuttaa nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotantoon. Siksi edistyneet jäähdytystekniikat ja -laitteet ovat erittäin tärkeitä tuotantokapasiteetin parantamiseksi.

IV. Nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotannon optimointitoimenpiteet

Nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotannon lisäämiseksi monet yritykset optimoivat kryogeenisen ilmanerotusyksikön toimintaparametreja tehokkaamman tuotannon saavuttamiseksi. Toisaalta ilmavirtauksen lisääminen voi parantaa kaasun kokonaistuotantomäärää; toisaalta fraktiointitornin toiminnan tehokkuuden parantaminen ja lämpötilan ja paineen jakautumisen optimointi tornissa voivat myös tehokkaasti parantaa nestemäisen hapen ja nestemäisen typen erottelutehokkuutta. Lisäksi viime vuosina nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotantolaitteet ovat ottaneet käyttöön edistyneempiä jäähdytystekniikoita, kuten monivaiheisia jäähdytysjärjestelmiä, jotka voivat parantaa nesteytystehokkuutta entisestään ja siten lisätä nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotantoa.

V. Kryogeenisestä ilmanerottelusta saatavan nestemäisen hapen ja nestemäisen typen markkinoiden kysyntä

Nestemäisen hapen ja nestemäisen typen markkinakysynnän erot ovat yksi tärkeimmistä tekijöistä tuotannon vertailussa. Nestemäisen hapen kysyntään vaikuttavat yleensä merkittävästi tietyt teollisuudenalat, erityisesti teräksen sulatus, lääketieteellinen hätätilanne ja elektroniikkateollisuus, joissa nestemäisen hapen kysyntä on vakaata ja kasvaa vuosi vuodelta. Esimerkiksi lääketieteen alan jatkuvan kehityksen myötä nestemäisen hapen käyttö hätähoidossa, terapiassa ja leikkauksissa on yleistymässä, mikä vauhdittaa nestemäisen hapen markkinoiden kysynnän kasvua. Samaan aikaan nestemäisen typen laaja käyttö pakastetuissa elintarvikkeissa, nestemäisen kaasun kuljetuksessa jne. on myös johtanut nestemäisen typen kysynnän jatkuvaan kasvuun.

Nestemäisen hapen ja nestemäisen typen toimituskapasiteetti liittyy läheisesti tuotantoyritysten laitteiston kokoon ja toiminnan tehokkuuteen. Suuret syväkryogeeniset ilmanerotusyksiköt tarjoavat yleensä suuremman tuotantokapasiteetin, mutta ne vaativat myös suurempaa energiankulutusta ja tiukempia laitteiden huoltotoimenpiteitä. Toisaalta pienimuotoisilla laitteilla on etuja joustavuudessa ja kustannusten hallinnassa, ja ne voivat tarjota oikea-aikaista toimitusta joihinkin pienimuotoisiin teollisiin sovelluksiin.

Yllä olevasta vertailuanalyysistä voidaan nähdä, että nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotantoon syvässä kryogeenisessä ilmanerotusprosessissa vaikuttavat useat tekijät, kuten ilman virtausnopeus, fraktiointitornin toimintatehokkuus ja jäähdytysjärjestelmän tekninen taso. Vaikka nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotannossa on yleensä tietty suhteellinen suhde, markkinoiden kysyntä, tuotantotehokkuus ja laiteteknologian jatkuva parantaminen tarjoavat edelleen laajat mahdollisuudet näiden kahden kaasun tuotannon optimoinnille.

Teollisuuden ja teknologisen kehityksen myötä syvän kryogeenisen ilmanerotusteknologian odotetaan saavuttavan suuremman tuotantokapasiteetin ja pienemmän energiankulutuksen tulevaisuudessa. Kahtena tärkeänä teollisuuskaasuna nestemäisen hapen ja nestemäisen typen markkinanäkymät ovat edelleen laajat. Jatkuvan teknologisen parantamisen ja tuotantotehokkuuden parantamisen ansiosta nestemäisen hapen ja nestemäisen typen tuotantokapasiteetti vastaa paremmin markkinoiden kysyntää, mikä tarjoaa vakaamman ja tehokkaamman kaasunsaannin kaikille teollisuudenaloille.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com