در سالهای اخیر ، با توسعه فناوری جداسازی هوا در مقیاس بزرگ در کشور من ، بسیاری از کارخانه ها فناوری های پیشرفته خارجی را معرفی کرده اند و فن آوری های نوآوری بیشتر و بیشتر مستقل برای آنها اعمال شده است و دستگاه های جداسازی هوا یکی از محصولات مهم در حال حاضر هستند. در فرایند نوآوری فرایند فشرده سازی داخلی دو پمپ ، ما همچنین باید به موضوعات ایمنی و مسائل مربوط به عملکرد نوآورانه توجه کنیم تا تضمین کننده بهبود منافع اقتصادی کارخانه های سازمانی باشد.
محتوا
1 روش اصلی جداسازی هوا
1.1 فرآیند جداسازی هوا فناوری جذب نوسان فشار
1.2 فرایند فناوری جدایی غشای
1.3 فرایند فناوری تقطیر کرایوژنیک
2 اصل فنی و جریان فرآیند فشرده سازی داخلی پمپ دوگانه در واحدهای بزرگ جداسازی هوا
3 استراتژی نوآوری فرآیند عملی
4 نتیجه گیری
جداسازی هوا به طور عمده شامل دو شکل است: کرایوژنیک و غیر کریوژنیک. روشهای دوم شامل جذب ، جداسازی غشای و جداسازی شیمیایی است. با توجه به تقاضای زیاد برای تولید در مقیاس بزرگ محصولات مایع اکسیژن و نیتروژن ، به ویژه برای محصولات با خلوص بالا ، روش جداسازی کرایوژنیک از مزیت رقابتی غیر قابل تعویض برخوردار است. علاوه بر این ، روش جداسازی کرایوژنیک مؤثرترین روش برای دستیابی به تولید همزمان گازهای نادر مختلف مانند آرگون است. بنابراین ، روش کرایوژنیک مهمترین فناوری در کاربرد صنعتی فعلی جداسازی هوا است.
برای روش جذب نوسان فشار ، در اواخر دهه 1950 توسعه یافت. این امر به دلیل انعطاف پذیری منحصر به فرد ، سرمایه گذاری نسبتاً کم و مصرف انرژی کم به طور گسترده شناخته شده است. در سالهای اخیر ، فناوری غنی سازی اکسیژن از جداسازی هوای جذب فشار نیز در زمینه های مختلف مورد استفاده گسترده قرار گرفته است. به عنوان یک فناوری که بعداً پدیدار شد ، فناوری جداسازی هوا جداسازی غشای شامل زمینه مواد پلیمری است و به تدریج به رسمیت شناخته شده و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است.
اصل اساسی فناوری جداسازی جذب فشار ، برآورده کردن نیازهای جداسازی نیتروژن و اکسیژن موجود در هوا بر اساس میزان جذب مختلف آنها است. مهمترین بخش این فرآیند برج جذب است که می تواند به تأثیر جذب گاز دست یابد. به این ترتیب ، چرخه متناوب بین اکسیژن و نیتروژن می تواند به طور موثری برآورده شود و در نتیجه به تأثیر تولید مثل مداوم دست یابد.
اصل فناوری جداسازی غشای ، دستیابی به اثر جداسازی با توجه به تفاوت حلالیت و نفوذپذیری در غشای است. هنگامی که گاز به غشای نفوذ می کند ، تحت عمل درایو خارجی و اختلاف فشار در هر دو طرف غشای ، تحت شرایط نفوذپذیری های مختلف ، گاز در موقعیت های مختلف غشای جمع می شود ، تا اثر جداسازی گاز را برآورده کند. فناوری جدایی غشای باید نصب و کاربرد آن آسان باشد. سر و صدای واقعی نسبتاً ناچیز است ، منطقه اشغال شده نیز محدود است و زمان راه اندازی کوتاه است. با این حال ، این غشای پس از پیری قابل استفاده نیست ، بنابراین هزینه های نگهداری گرانتر نیز وجود خواهد داشت و خلوص گاز نیز بدتر می شود. جدایی غشای یک شکل پیشرفته در توسعه فعلی جهان است. این یک علم مادی پلیمری است. از آنجا که جدایی غشای تغییر فاز ندارد و نیازی به احیا ندارد ، فناوری جدایی غشای مزایای فناوری پیشرفته و سرمایه گذاری کم را دارد. در حال حاضر از فناوری جدایی غشایی استفاده شده است. این می تواند هیدروژن مربوطه را از هوای آزاد شده توسط آمونیاک مصنوعی بازیابی کند ، هلیوم را از گاز طبیعی استخراج کند و دی اکسید کربن را بازیابی کند. گازهای مصنوعی مانند متانول نیز می توانند تنظیم شوند. علاوه بر این ، از فناوری جداسازی غشای گاز نیز می توان در جداسازی هوا استفاده کرد ، که می تواند مستقیماً با خلوص تا 99.9 ٪ نیتروژن تولید کند. این روش همچنین می تواند به طور مستقیم هوای غنی از اکسیژن با غلظت بیش از 50 ٪ تولید کند.
1.3 فرایند فناوری تقطیر کرایوژنیک
فرآیند به اصطلاح تقطیر دمای پایین از نقاط جوش مختلف اکسیژن و نیتروژن برای دستیابی به اثر جداسازی استفاده می کند. علاوه بر این ، درجه حرارت بالا و فشار کم می تواند بر نقطه جوش گاز تأثیر بگذارد. بنابراین ، این فرآیند به طور عمده از محیط فشار بالا و دمای پایین برای مایع شدن هوا استفاده می کند ، و پس از انتقال جرم و انتقال گرما در برج تقطیر ، نیتروژن و اکسیژن به طور موثری از هوا جدا می شوند. مزیت اصلی این فرآیند این است که خروجی گاز نسبتاً زیاد است و خلوص گاز جدا شده بسیار زیاد است. استفاده مؤثر از فرآیند فشرده سازی داخلی پمپ ، سرمایه گذاری آن را پایین تر می کند و عملکرد ایمنی نیز بهبود می یابد ، که برای عملکرد بعدی مناسب است. هوای فشرده شده از جاذب غربال مولکولی عبور می کند تا به طور مؤثر ناخالصی ها ، عمدتا آب ، CO2 و هیدروکربن ها را از بین ببرد و سپس از مبدل حرارتی عبور کند تا دمای پایین را خنک کند و در نهایت اکسیژن ، نیتروژن ، آرگون و غیره را در برج تقطیر جدا کند. این دستگاه به ظرفیت سرما احتیاج دارد ، که با کار هوای فشرده شده و گسترش نیتروژن فشرده به دست می آید. علاوه بر این ، در فرآیند تقطیر موقعیت ، فناوری بسته بندی ساختاری آن نیز یک فرآیند مشترک است. تحت محیط فعلی ، شکل بسته بندی ساختاری به طور مؤثر ترویج و محبوب شده است. این می تواند به تأثیر گرمای مداوم و تبادل جرم دست پیدا کند و همچنین می تواند تأثیر کاهش مصرف انرژی را برآورده کند. علاوه بر این ، بسته بندی ساختار یافته می تواند به طور مؤثر اکسیژن ، نیتروژن و آرگون را از هم جدا کند تا اطمینان حاصل شود که خلوص هر گاز بیشتر بهبود می یابد. علاوه بر این ، بسته بندی ساختار یافته می تواند به طیف گسترده ای از تغییرات و نیازهای عملکرد دست یابد و همچنین می تواند در سازگاری سریع در شرایط عملیاتی متغیر نقش داشته باشد. در عملکرد واقعی ، فناوری تولید کامل تقطیر آرگون نیز نوع مهمی از کار تقطیر کرایوژنیک است. فناوری تولید کامل آرگون بدون هیدروژن تقطیر بر اساس بسته بندی ساختاری در طول توسعه ترویج می شود و تولید کامل آن بدون هیدروژن آرگون دارای اثرات و مزایای آشکاری در استفاده از بسیاری از تجهیزات در مقیاس بزرگ است. علاوه بر این ، این فناوری همچنین دارای عملکرد ایمنی قوی است ، جریان فرآیند آن نسبتاً ساده است ، عملکرد کلی بسیار راحت و مؤثر است و خلوص آرگون تولید شده توسط این فناوری نیز بسیار بالا است ، اما هزینه این فناوری بسیار بالا است و قابلیت اطمینان نسبتاً ضعیف است.
2 اصل فنی و جریان فرآیند فشرده سازی داخلی پمپ دوگانه در واحدهای بزرگ جداسازی هوا
فناوری انجماد عمیق کرایوژنیک برای شرایط واقعی عمدتاً هوا را فشرده می کند و هوا را تشکیل می دهد تا یک حالت مایع تشکیل شود. این ماده عمدتاً بر اساس نقاط مختلف جوش اجزای هوا مانند اکسیژن و نیتروژن ساخته شده است. خصوصیات بدنی اجزای هوا که تحت فشار اتمسفر از هم جدا می شوند ، به طور کلی در جدول 1 نشان داده شده است. سپس مخلوط اکسیژن و نیتروژن با تقطیر از هم جدا می شوند. نیتروژن مؤلفه نقطه جوش کم و اکسیژن جزء نقطه جوش بالا بین سینی تقطیر بین جرم و گرما رد و بدل می شود. نیتروژن می تواند از فاز مایع تبخیر شود و اکسیژن را می توان از تراکم فاز گاز به فرم مایع تبدیل کرد و از این طریق به اثر اکسیژن و جداسازی نیتروژن رسید. برای فناوری فرآیند فشرده سازی داخلی دو پمپ ، اصل آن استفاده از هوای گسترش یافته برای ورود به برج پایین است. اکسیژن مایع از سرما اصلی استخراج می شود و از طریق سیستم فشرده سازی پمپ اکسیژن مایع به سیستم فشار کاربر منتقل می شود و سپس پس از گرم شدن دوباره توسط مبدل اصلی حرارت ، وارد خط لوله کاربر می شود. در مبدل حرارتی اصلی ، هوای فشرده شده جریان مثبت و اکسیژن مایع تحت فشار متوجه تبادل گرما می شوند و اکسیژن مایع تبخیر و گرم می شود و هوای پر فشار سپس خنک و مایع می شود. برای جریان مثبت مایع با فشار زیاد و بعد از گسترش و خنک کننده کامل توسط تقویت کننده تقویت کننده ، هوا وارد برج پایین می شود ، بنابراین الزامات تقطیر را برآورده می کند. فرآیند فشرده سازی داخلی فرآیند فشار هوا با کمک پمپ اکسیژن مایع است که می تواند جایگزین اثر کمپرسور اکسیژن فرآیند فشرده سازی خارجی شود.
فرآیند خاص این فناوری این است که هوا توسط فیلتر هوا فیلتر می شود ، توسط کمپرسور هوا فشرده می شود و قبل از ورود به برج تقطیر توسط برج خنک کننده هوا خنک می شود. نیتروژن و اکسیژن با استفاده از نقاط جوش مختلف نیتروژن و اکسیژن به طور جداگانه از هم جدا و خروجی می شوند. استفاده از اصل فشرده سازی داخلی دو پمپ ، میزان مصرف برق را با بار کامل 6 ٪ کاهش می دهد و زمان راه اندازی سیستم را به شدت کوتاه می کند.
مزایای این فرآیند نسبتاً بزرگ است ، بنابراین به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است. این اثر از بین بردن تجمع هیدروکربن ها ، از بین بردن خطر انفجار است و می تواند جریان پذیری اکسیژن مایع را قوی تر کند و باعث می شود دستگاه به خصوص در حین کار ایمن تر و قابل اطمینان تر شود. در فرآیند فشرده سازی داخلی دو پمپ ، هزینه سرمایه گذاری پمپ های اکسیژن مایع و پمپ های نیتروژن مایع کمتر از کمپرسورهای خارجی است و عملکرد کلی نیز بسیار ساده است که بازرسی و ترمیم آن آسان تر است. علاوه بر این ، سیستم کنترل خودکار آن می تواند عملکرد سیستم کلی را راحت تر کند ، که این کمک به بهبود کارآیی کار و ساخت کارآیی عملکرد قابل اطمینان تر و مؤثر است.
با توسعه سریع علم و فناوری فعلی ، فناوری جدایی هوای با دمای پایین آن بیشتر بهینه سازی و توسعه یافته است. در توسعه اولیه ، همچنین بر افزایش میزان استخراج محصول ، با تمرکز بر تصفیه هوای اصلی متمرکز شده است ، و همچنین الزامات خاصی را برای بهبود کارآیی مبدل حرارتی و بهینه سازی کنترل دستگاه ارائه می دهد. بنابراین ، در توسعه واقعی دستگاه های جداسازی هوا در مقیاس بزرگ ، باید به تحقیق و نوآوری فناوری فرآیند فشرده سازی داخلی دو پمپ توجه شود تا تضمین هایی برای بهبود سطح فرآیند جداسازی هوا فراهم کند.
نوسازی و بهینه سازی به منظور کاهش مصرف برق. برای دستگاه های جداسازی هوا ، هنگامی که آنها روشن می شوند ، هزینه عملیاتی به دلیل مصرف زیاد انرژی افزایش می یابد. به منظور کاهش مصرف برق آن ، لازم است بهینه سازی و بهبود آن ، از این طریق کنترل موثری هزینه کلی را کنترل کند.
تنظیم بار متغیر ویژگی های تولید شیمیایی مداوم را دارد و فرآیندهای بعدی ممکن است بر تغییرات بار در تولید تأثیر بگذارد. به منظور اطمینان از ثبات بار سیستم و اطمینان از اینکه کیفیت و خروجی محصولات آن تحت تأثیر قرار نمی گیرد ، لازم است نوآوری و بهینه سازی آن ، حل تضاد ، ایجاد خروجی و کیفیت تحت تأثیر سیستم و اطمینان از اجرای مؤثر کار کلی باشد.
تخصیص حجم هوای پر فشار را تقویت کنید. بار موجود در واحد جداسازی هوا با توجه به تقاضا قابل تنظیم است. با توجه به دامنه تنظیم بزرگ و نوسانات زیاد مصرف نیتروژن با فشار بالا ، به راحتی می توان مشکل از دست دادن سرما در سیستم را ایجاد کرد. بنابراین ، نوآوری و تغییر واحد جداسازی هوا و اضافه کردن دریچه های توپ به واحد برای کنترل بهتر از دست دادن سرماخوردگی سیستم ضروری است.
توسعه صنعت نفتی و شیمیایی کشور من به تدریج به سمت علم و فناوری ، تخصص و مقیاس حرکت می کند. در توسعه فرآیند جداسازی هوا ، آن را نیز تحت تأثیر انواع مختلفی از جایگزینی و به روزرسانی قرار داده است. پس از نوآوری ، اثر کلی آن بیشتر بهبود یافته است ، که همچنین تضمینی برای استفاده مؤثر از فناوری فرآیند جداسازی هوا فراهم می کند ، به طوری که می توان از محصولات جداسازی هوا به طور مؤثر در صنایع مختلف استفاده کرد و مزایا و نقش های خاص خود را بازی کرد.
