극저온 공기 분리로도 알려진 극저온 공기 분리 기술은 현대 산업에서 특히 액체 질소의 제조를 위해 높은 - 순도 가스를 생산하기 위해 현대 산업에서 사용되는 주요 방법 중 하나입니다. 온도가 매우 낮고 광범위한 사용으로 인해 액체 질소는 의학, 화학 산업, 식품 동결 보존, 금속 처리 및 기타 분야에서 대체 할 수없는 역할을합니다. 이 기사는 극저온 공기 분리 기술을 사용하여 액체 질소를 생산하고 관련 데이터와 함께 귀하에게 설명합니다.
공기 압축 및 정제
첫째, 환경의 공기는 일련의 압축기를 통해 빨려 들어가고 압력 을가합니다. 장비 시스템에서 공기 압력은 5-8 Bar로 증가 할 수 있으며, 주로 단위 부피당 산소 및 질소 함량을 증가시켜 후속 분리 공정을 준비하는 단계입니다. 압축 공기에는 수분 및 이산화탄소와 같은 불순물이 포함되어있어 저온 조건에서 고체로 응축되어 장비를 차단합니다. 따라서, 다음 처리 단계에 들어가는 대기 질이 순수한지 확인하기 위해 냉각기 및 흡착제 층을 통해 수분 및 이산화탄소를 제거해야합니다.
공기 냉각 및 액화
정제 된 높은 - 압력 공기는 열교환기로 들어가서 사전 -가 액체 상태에 가까운 온도로 냉각됩니다. 특정 설계에 따라이 단계의 온도는 일반적으로 약 -170 도로 떨어집니다. 그런 다음 공기 의이 부분은 팽창기 또는 스로틀 밸브로 향하고 압력을 줄임으로써 더 냉각되고 부분적으로 액화됩니다. 이 과정에서 공기의 약 30% -40%가 액체 상태로 전환 될 수 있습니다.
분리 타워의 증류 공정
액화 공기는 "저온 분리 타워"라는 장치로 전송되며, 여기서 다른 구성 요소의 비등점 차이는 정확한 분리에 사용됩니다. 질소의 끓는점은 - 196도 정도이며, 산소의 끓는점은 - 183도이며, 이는 같은 조건에서 질소가 산소보다 가스가 될 가능성이 높아집니다. 바닥 가열 및 상단 냉각을 통해 질소는 액체 혼합물로부터 점차 증발되어 상단 영역에서 수집된다. 대조적으로, 산소가 풍부한 부분은 타워의 바닥에 머무르고 부산물로 수집됩니다.
액체 질소의 정제 및 저장
분리 컬럼의 상단에서 얻은 예비 질소는 또한 원하는 순도 표준을 달성하기위한 추가 정제 단계가 필요합니다. 일반적으로, 산업 등급 액체 질소에 대한 순도 요구 사항은 99.99% 이상이며, 전자 산업과 같은 특정 특수 응용 분야에서는 Ultra - 최대 99.999%의 고순도가 필요할 수 있습니다. 정제 후, 액체 질소는 특수 제조 된 절연 용기에 저장 될 것이다. 이 유형의 용기는 열 전달을 효과적으로 줄이고 액체 질소가 상당한 변동성없이 오랫동안 저온 상태로 유지 될 수 있습니다.
극저온 공기 분리 방법은 실제로 복잡하지만 효율적인 공정 흐름으로 여러 링크의 정밀 제어를 포함합니다. 관련 데이터에 따르면, 전형적인 극저온 공기 분리 장비는 매년 수만 또는 수십만 톤의 액체 질소 제품을 생산하여 모든 생계의 요구를 충족시킬 수 있습니다. 기술의 발전과 환경 보호 요구 사항의 개선으로 인해 미래의 극저온 공기 분리 시스템은 더 높은 에너지 효율 비율과 낮은 운영 비용을 달성하여 전 세계 사용자에게보다 경제적이고 신뢰할 수있는 서비스를 제공 할 것으로 예상됩니다.
