Mit der rasanten Entwicklung der Chemie-, Energie-, Medizin- und anderer Branchen steigt die Nachfrage nach hochreinen Industriegasen (wie Sauerstoff, Stickstoff, Argon) weiter an.Kryogene Luftzerlegungstechnologieist als ausgereifteste Methode zur großtechnischen Gastrennung dank ihrer hohen Effizienz und Stabilität zur Kernlösung der Branche geworden. In diesem Artikel werden die technischen Prinzipien, die Unterschiede in verschiedenen Anwendungsszenarien und die grundlegenden Konfigurationsanforderungen analysiert.
Im Vergleich zu Gas-Luft-Zerlegungsanlagen benötigen Flüssigkeits-Luft-Zerlegungsanlagen mehr Kühlleistung. Je nach Leistung der Flüssigkeits-Luft-Zerlegungsanlagen kommen verschiedene Kältekreislaufprozesse zum Einsatz:Booster-Turbine Expansionskälteanlage, Niedertemperatur-Vorkühler-Kälteanlage, Umlaufverdichter Hoch- und Niederdruck-Expander-Expansionskälteanlageusw., um das Ziel der Reduzierung des Energieverbrauchs durch verschiedene Methoden zu erreichen. Das Steuerungssystem übernimmtDCS- oder SPS-Steuerungssystem, und unterstützt Feldinstrumente, um die gesamte Ausrüstung einfach zu bedienen, stabil und zuverlässig zu machen.
Technische Merkmale: Technologischer Durchbruch der kryogenen Destillation
Bei der Tiefkühl-Flüssigkeits-Luftzerlegungstechnologie wird Luft komprimiert und auf extrem niedrige Temperaturen (unter -196 °C) abgekühlt. Dabei werden die unterschiedlichen Siedepunkte der einzelnen Komponenten zur Trennung genutzt. Die wichtigsten Vorteile sind:
- Hochreine Ausgabe:Es kann 99,999 % reinen Sauerstoff, reinen Stickstoff und hochreines Argon produzieren, um anspruchsvolle Anforderungen wie Halbleiter und medizinische Behandlungen zu erfüllen.
- Großserienproduktionskapazität:Die Tagesleistung einer einzelnen Einheit kann Tausende Tonnen erreichen, was für Schwerindustrien wie die Stahl- und Chemieindustrie geeignet ist.
- Energieeffizienzoptimierung:Moderne Luftzerlegungsanlagen integrieren hocheffiziente Kompressoren, Expander und Wärmetauscher und senken so den Energieverbrauch um mehr als 30 %.
Anwendungsunterschiede: Branchennachfrage treibt Technologiedifferenzierung voran
Verschiedene Branchen haben unterschiedliche Anforderungen an Tiefkühl-Luftzerlegungssysteme, die hauptsächlich in die folgenden Kategorien unterteilt werden:
Traditioneller Industrietyp
- Anwendungsgebiete:Metallurgie, Petrochemie.
- Merkmale:Konzentrieren Sie sich auf Sauerstoff mit hohem Durchfluss (z. B. als Verbrennungshilfsmittel für die Stahlherstellung) oder Stickstoff (z. B. als chemisches Schutzgas), ausgestattet mit großen Lagertanks und Rohrleitungstransportsystemen.
Hochreiner Typ in elektronischer Qualität
- Anwendungsgebiete:Halbleiter, Photovoltaik.
- Merkmale:Es wird ultrareines Gas (Verunreinigungen ≤ 0,1 ppm) benötigt und es werden mehrstufige Destillationstürme und Präzisionsfiltrationsmodule konfiguriert.
Gesundheitstyp
- Anwendungsgebiete:Krankenhäuser, Biopharmazeutika.
- Merkmale:Schwerpunkt auf Sicherheit und sofortiger Versorgung, oft ausgestattet mit Flüssigsauerstoff-Lagertanks und Verdampfungssystemen.
Neuer Energieunterstützungstyp
- Anwendungsgebiete:Wasserstoffenergie, Kohlenstoffabscheidung.
- Merkmale:Integrierte Funktionen zur Extraktion von Krypton, Xenon und anderen Edelgasen, angepasst an die Kette der grünen Energieindustrie.
Grundkonfiguration: Kernmodul der Luftzerlegungsanlage
Ein kompletter Satz von Geräten zur Luftzerlegung in tiefen kalten Flüssigkeiten umfasst normalerweise die folgenden Hauptkomponenten:
1. Luftkompressionssystem
Mehrstufiger Kreiselkompressor, der den für die Trennung erforderlichen Druck (0,5–1,0 MPa) bereitstellt.
2. Vorkühl- und Reinigungseinheit
Molekularsiebadsorber entfernen Verunreinigungen wie Feuchtigkeit und CO₂.
3. Kernkryogene Ausrüstung
- - Hauptwärmetauscher: Wärmeaustausch zwischen Luft und Produktgas.
- - Zweistufiger Destillationsturm: Sauerstoff-/Stickstofftrennung im unteren Turm, weitere Reinigung im oberen Turm.
4. Erweiterungskühlschrank
Bietet kontinuierliche Kühlleistung zur Aufrechterhaltung einer Umgebung mit niedriger Temperatur.
5. Speicher- und Verdampfungssystem
Lagertanks für flüssigen Sauerstoff/flüssigen Stickstoff, Kryopumpen und Verdampfer.
Zukunftstrends: Intelligenz und geringe Karbonisierung
Die globale Luftzerlegungstechnologie erzielt in zwei Richtungen Durchbrüche:
- Intelligenz:Optimieren Sie den Energieverbrauch durch KI-Algorithmen und überwachen Sie die Gasreinheit in Echtzeit.
- Grün:Nutzen Sie erneuerbare Energie zum Antrieb von Kompressoreinheiten, um den CO2-Fußabdruck zu reduzieren.
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Veröffentlichungszeit: 27. Mai 2025