واحدهای جداسازی هوا (ASUs) نقش مهمی در بسیاری از زمینههای تولید صنعتی دارند. با افزایش تقاضا برای گازهای صنعتی، ASU ها با قابلیت اطمینان و کارایی خود، به تجهیزات ضروری برای تولید گازهای{1} با خلوص بالا تبدیل شده اند. در مقایسه با سایر روشهای تولید گاز، فرآیندهای جداسازی هوا نه تنها مقرون به صرفه هستند، بلکه مقیاسپذیر نیز هستند و از صرفهجویی در مقیاس استفاده میکنند و هزینههای تولید واحد را کاهش میدهند.
بر اساس تجربه گسترده در مهندسی برودتی و درک عمیق طراحی و ساخت واحد جداسازی هوا، این مقاله راهنمای جامعی برای ASU ها ارائه می دهد.
واحد جداسازی هوا (ASU) یک مرکز صنعتی است که برای جداسازی هوای جوی به اجزای اصلی آن طراحی شده است: نیتروژن، اکسیژن، و در شرایط خاص، آرگون و سایر گازهای کمیاب. یک واحد جداسازی کامل هوا معمولاً از چندین جزء کلیدی شامل کمپرسور هوا، سیستم تصفیه هوا، مبدل حرارتی، سیستم خنک کننده برودتی و ستون تقطیر تشکیل شده است. این اجزا با هم کار می کنند تا فرآیند پیچیده جداسازی هوا را تکمیل کنند.
واحدهای جداسازی هوا میتوانند انواع مختلفی از روشهای جداسازی را به کار گیرند که تقطیر کسری بیشترین کاربرد را دارد. اصل کارکرد اصلی آن جداسازی هوا از طریق مایع سازی و تقطیر است. یک جریان عملیاتی معمولی به شرح زیر است:
فاز تراکم: پس از اینکه هوای اتمسفر به داخل ASU کشیده شد، توسط یک سری کمپرسور تحت فشار قرار می گیرد که معمولا بین 5 تا 10 بار کنترل می شوند. این عملیات کارایی فرآیندهای خنکسازی و جداسازی بعدی را بهبود میبخشد و پایه و اساس کل فرآیند جداسازی را میسازد.
فاز تصفیه: قبل از اینکه هوای فشرده بیشتر پردازش شود، برای حذف ناخالصی هایی مانند رطوبت، دی اکسید کربن و آلاینده های کمیاب، تصفیه می شود. این مرحله مهم نه تنها خلوص بالای گاز جدا شده نهایی را تضمین می کند، بلکه به طور موثر از انجماد یا مسدود شدن تجهیزات برودتی جلوگیری می کند و عملکرد پایدار واحد را تضمین می کند.
مرحله خنک سازی: هوای فشرده تصفیه شده از طریق یک سری مبدل های حرارتی و سیکل های تبرید تا دمای برودتی خنک می شود. از آنجایی که فناوری تقطیر برودتی از تفاوت در نقاط جوش بین اجزای مختلف گاز استفاده می کند، این فرآیند خنک سازی به تدریج هوا را مایع می کند و آن را برای جداسازی بعدی آماده می کند.
مرحله جداسازی: هوای خنک و مایع شده به یک ستون تقطیر (یا مجموعه ای از ستون ها) وارد می شود. اجزای مختلف گاز نقاط جوش متفاوتی دارند: نیتروژن در -196 درجه (یا -321 درجه فارنهایت)، اکسیژن در -183 درجه (یا -297 درجه فارنهایت) و آرگون در -186 درجه (یا 303- درجه فارنهایت) میجوشد. با افزایش هوا در ستون تقطیر، دمای آن به تدریج افزایش می یابد و هر جزء در نقطه جوش خود تبخیر می شود. به عنوان مثال، بخار غنی از اکسیژن به بالای ستون بالا می رود، در حالی که مایع غنی از نیتروژن در پایین جمع می شود. آرگون، در صورت وجود، معمولاً به عنوان یک محصول جانبی در میانه ستون استخراج می شود. جمع آوری، ذخیره سازی و حمل و نقل: گازهای جدا شده در مخازن تخصصی (مخازن تحت فشار یا مخازن برودتی) جمع آوری و ذخیره می شوند. سپس این گازها بر اساس نیازهای مختلف خلوص به صنایع مختلف توزیع و عرضه می شوند تا نیازهای تولیدی آنها را برآورده کنند.
در طول عملیات خود، عملکرد کارآمد یک واحد جداسازی هوا (ASU) به هماهنگی نزدیک مبدلهای حرارتی و ستونهای جداسازی متکی است که با هم کارایی جداسازی و پایداری واحد را تضمین میکنند.
بهداشت و درمان: صنعت پزشکی تقاضای ثابتی برای اکسیژن و سایر گازهای فنی دارد. ASU ها منبعی پایدار و با خلوص بالا- ارائه می دهند و از درمان پزشکی و تلاش های حفظ سلامت حمایت می کنند.
فرآیندهای صنعتی: در تولید صنعتی، ASU ها جزء کلیدی کاربردهای فناوری برودتی هستند که طیف وسیعی از فرآیندها از جمله ساخت فلز، تولید شیمیایی و تصفیه فاضلاب را انجام می دهند. آنها همچنین گازهای{1}}با خلوص بالا را برای فرآیندهای-با دقت بالا مانند ساخت ویفر و ساخت دستگاه در صنعت نیمه هادی تولید می کنند که نیازهای سختگیرانه صنعت را برآورده می کند.
غذا و نوشیدنی: نیتروژن به عنوان یک جزء کلیدی از "گازهای غذایی" نقش مهمی در بسته بندی و نگهداری مواد غذایی و نوشیدنی ها ایفا می کند. نیتروژن تولید شده توسط ASU ها به طور موثری عمر مفید مواد غذایی و نوشیدنی ها را افزایش می دهد و کیفیت محصول را تضمین می کند.
تولید انرژی: دستگاههای ASU میتوانند اکسیژن با خلوص{{0} بالا را فراهم کنند، که میتواند در فرآیندهای احتراق نیروگاهها و کارخانههای فولاد استفاده شود، راندمان احتراق را بهبود بخشد و تولید انرژی را تسهیل کند.
NEWTEK با بهره گیری از تخصص عمیق خود در مهندسی گاز و قابلیت های یکپارچه سازی منابع قوی، راه حل های جامع EPC (مهندسی، تدارکات و ساخت و ساز) و راه حل های کلید در دست را برای انواع صنایع، از جمله نساجی، متالورژی، و مواد شیمیایی ارائه می دهد.
ما نه تنها خدمات جامع EPC را ارائه می دهیم، بلکه کل فرآیند را از شروع پروژه-تا عملیات پوشش می دهیم و یک تجربه خدمات رایگان-یک توقف و نگرانی{2} برای مشتریان خود ایجاد می کنیم. هنگام مواجهه با پروژه های صنعتی بزرگ و پیچیده، NEWTEK به طور موثر به مسائل ارتباطی، رابط و هماهنگی می پردازد و از اجرای کارآمد و حرفه ای پروژه، تحویل به موقع و عملیات قابل اعتماد اطمینان می دهد و به مشتریان خود آرامش خاطر می دهد.
