Turnul de separare a aerului este un echipament important utilizat pentru a separa principalele componente gazoase din aer în azot, oxigen și alte gaze rare. Fluxul său de proces implică în principal etape precum comprimarea aerului, pre-răcirea, purificarea, răcirea și distilarea. Controlul precis al fiecărei etape este crucial pentru asigurarea purității și stabilității produselor gazoase finale. Acest articol va oferi o introducere detaliată a fluxului de proces al turnului de separare a aerului.
1. Compresia aerului și prerăcirea
Primul pas în procesul turnului de separare a aerului este comprimarea aerului atmosferic. Prin mai multe etape ale compresoarelor de aer, aerul este comprimat la o presiune de 5-7 bari. În timpul procesului de comprimare, temperatura aerului comprimat crește și ea, așa că se utilizează răcitoare intermediare și post-răcitoare pentru a scădea temperatura aerului. Pentru a preveni deteriorarea compresorului de către impuritățile din aer, particulele din aer sunt îndepărtate prin filtre. Aerul comprimat este apoi trimis către sistemul de pre-răcire pentru o răcire ulterioară, de obicei folosind apă de răcire sau agenți frigorifici precum freonul, pentru a răci aerul la aproximativ 5°C.
2. Purificarea și deshidratarea aerului
După pre-răcire, aerul conține o cantitate mică de umiditate și dioxid de carbon. Aceste impurități pot forma gheață la temperaturi scăzute și pot bloca echipamentele. Prin urmare, aerul trebuie purificat și deshidratat. Acest proces utilizează de obicei turnuri de adsorbție cu site moleculare, prin procese periodice de adsorbție și regenerare pentru a elimina vaporii de apă, dioxidul de carbon și hidrocarburile etc., pentru a asigura buna funcționare a proceselor ulterioare la temperatură scăzută. Aerul purificat este curat și uscat, potrivit pentru procesele ulterioare de răcire și separare.
3. Schimbătorul principal de căldură răcește aerul
Aerul purificat este răcit în schimbătorul de căldură principal prin răcire profundă. Schimbătorul de căldură principal este unul dintre cele mai importante echipamente din procesul turnului de separare a aerului. Aerul din schimbătorul de căldură principal suferă un schimb de căldură cu azotul și oxigenul reci separate, scăzându-i temperatura aproape de temperatura de lichefiere. Eficiența schimbului de căldură în timpul acestui proces afectează direct consumul de energie și puritatea produsului final al turnului de separare a aerului. De obicei, schimbătoarele de căldură eficiente cu aripioare din plăci de aluminiu sunt utilizate pentru a îmbunătăți eficiența schimbului de căldură.
4. Procesul de separare în turnul de distilare
Aerul răcit este trimis către turnul de distilare pentru separare, utilizând diferența dintre punctele de fierbere ale diferitelor componente din aer. Aerul se lichefiază treptat la temperaturi scăzute, formând aer lichid. Acest aer lichid intră în turnul de distilare pentru multiple interacțiuni între fazele gazoasă și lichidă. În turnul de distilare, oxigenul, azotul și gazele rare, cum ar fi argonul, sunt separate. Concentrația de oxigen crește treptat în partea de jos a turnului, în timp ce azotul este separat în partea de sus. Prin distilare, se poate obține oxigen și azot pur, cu o puritate mai mare.
5. Extracția produselor de oxigen și azot
Extracția oxigenului și azotului este etapa finală a turnului de separare a aerului. Oxigenul și azotul lichide sunt separate din turnul de distilare și încălzite înapoi la temperatura camerei prin schimbătoare de căldură pentru a atinge starea gazoasă dorită. Aceste produse gazoase sunt trimise ulterior către rezervoarele de stocare sau furnizate direct utilizatorilor. Pentru a îmbunătăți eficiența procesului și puritatea produsului, uneori este proiectată o structură cu turn dublu pentru a separa în continuare argonul de oxigen și azot pentru uz industrial.
6. Control și optimizare
Întregul proces al turnului de separare a aerului implică un sistem complex de control, care necesită monitorizare și reglare în timp real a proceselor de compresie, răcire, schimb de căldură și separare pentru a asigura calitatea produselor finale. Turnurile moderne de separare a aerului sunt de obicei echipate cu sisteme de control automate, utilizând senzori și software de control pentru a regla cu precizie parametri precum temperatura, presiunea și debitul, pentru a optimiza consumul de energie al procesului de producție și puritatea produsului gazos.
Fluxul procesului turnului de separare a aerului include mai multe etape, cum ar fi comprimarea aerului, pre-răcirea, purificarea, răcirea profundă și distilarea. Prin aceste procese, oxigenul, azotul și gazele rare din aer pot fi separate eficient. Dezvoltarea tehnologiei moderne a turnurilor de separare a aerului a făcut ca procesul de separare să fie mai eficient și să aibă un consum redus de energie, ceea ce este de mare importanță pentru aplicarea gazelor industriale.
Pentru orice nevoie de oxigen/azot, vă rugăm să ne contactați ：
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Data publicării: 07 iulie 2025