Lýsing

Tæknilegar þættir

Inngangur

Cryogenic gasverksmiðja er iðnaðaraðstaða sem framleiðir tiltölulega mikið hreint sameindasúrefni, sameindaköfnunarefni, argon, krypton, helíum og xenon. Þar sem loftið er samsett úr algengustu gasi í andrúmsloftinu, köfnunarefni (78%), súrefni (19%) og argon (1%), og restin er úr snefilgasi, skilur kalda gasverksmiðjan loft í eimingarturnum. við lágt hitastig (um 100 K / -173 gráðu ) til að framleiða háhreinar lofttegundir, eins og argon, köfnunarefni, súrefni o.s.frv., með 1 ppm eða minna. Ferlið var byggt á almennri kenningu um Hampson-Linde loftaðskilnaðarlotuna, sem Carl von Linde fann upp árið 1895.

Hampson-Linde hringrásin

Hampson-Linde hringrásin er gasvökvunarferli sem hentar sérstaklega vel fyrir loftaðskilnað. William Hampson og Carl von Linde fengu sjálfstætt einkaleyfi á hringrásinni árið 1895: Hampson 23. maí 1895 og Linde 5. júní 1895. Hampson-Linde hringrásin kynnir endurnýjandi kælingu, sem er jákvæð endurgjöf kælikerfi. Varmaskiptabúnaðurinn leyfir algerum hitamun (td 0.27 gráður / atmJT loftkælingu) að fara yfir eins þrepa kælingu til að ná þeim lága hita sem þarf fyrir fljótandi „fast“ gas. Munurinn á Hampson-Linde hringrásinni frá Siemens hringrásinni liggur aðeins í stækkunarskrefinu. Siemens hringrásin lætur gasið vinna utanaðkomandi vinnu til að lækka hitastig þess, en Hampson-Linde hringrásin byggir algjörlega á Joule-Thomson áhrifunum; þetta hefur þann kost að kalda hliðin á kælibúnaðinum hreyfir ekki við hlutunum.

Tilgangur

Megintilgangur lághita köfnunarefnisverksmiðjunnar er að veita viðskiptavinum háhreint loftkennt köfnunarefni (GAN), fljótandi köfnunarefni (LIN), fljótandi argon (LAR) og háhreint argon (PLAR), en útdráttur snefillofttegunda eins og krypton, xenon og helíum. Hreint fljótandi efni (td súrefni eða köfnunarefni) eru geymd í staðbundnum tönkum sem stefnumótandi varaforði. Þessi vökvi er hægt að gufa upp til að mæta hámarkseftirspurn eða nota í verksmiðjum án nettengingar. Vegna smæðar þeirra eru argon, xenon og helíum venjulega seld beint til viðskiptavina í gegnum þrýstiflutningabíla eða vörubíla. Dæmigert lághita köfnunarefnisplöntur eru á bilinu 200 rúmfet^/Mjög stórar plöntur með 63 tonn af köfnunarefni á dag (eins og Cantarell olíuvallaverksmiðjan í Mexíkó).

Cryogenic loftaðskilnaður gefur súrefni með meira en 99,5% hreinleika. Hægt er að geyma háhreinar vörurnar í gashylkunum. Þessum hylkjum er jafnvel hægt að dreifa til viðskiptavina í læknisfræði, suðu, sviðum eða blanda saman við aðrar lofttegundir til að nota sem öndunarlofttegundir fyrir köfun. Verksmiðjan framleiðir einnig köfnunarefni sem notað er til ammoníakframleiðslu í áburðariðnaði, flotglerframleiðslu, jarðolíuframleiðslu, hreinsigas, amíngasmeðferð, burðarþéttigas og pólýesterframleiðslu.

Argongasið sem myndast er hægt að nota í hálfleiðara, framleiðslu og ljósvökvaframleiðslu.

Notkun á háhreinu súrefni

Iðnaðarhringur

Meðan á málmskurði og suðuferlinu stendur getur notkun súrefnis með háhreinleika bætt brennsluvirkni og hita og tryggt suðugæði.

Læknasvið

Hreint súrefni er notað til að meðhöndla öndunarfærasjúkdóma, svo sem langvinna lungnateppu (COPD) og lungnabólgu, til að veita sjúklingum viðbótar súrefnisstuðning. Að auki getur það að veita háhreint súrefni við skurðaðgerðir stutt svæfingar- og bataferlið.

Umhverfisvernd

Í ferli skólphreinsunar getur notkun súrefnis með mikilli hreinleika stuðlað að niðurbroti lífrænna efna og bætt meðferðarskilvirkni. Í sumum mjög menguðu umhverfi getur notkun á háhreinu súrefni einnig bætt loftgæði og hjálpað til við að draga úr mengunarefnum.

Rafeindaframleiðsla

Við framleiðslu á hálfleiðurum og rafeindavörum er súrefni með háhreinleika notað í framleiðsluferlum til að stjórna umhverfinu og bæta gæði vöru.

Aerospace

Í geimförum og flugvélum í háum hæðum er súrefni með miklum hreinleika til að tryggja lífsbjörg fyrir bæði geimfara og flugmenn.

Málmvinnsla

Í bræðsluferlinu er háhreint súrefni notað til að bæta bræðsluskilvirkni og bæta gæði og frammistöðu stáls.

Notkun á háhreinu köfnunarefni

Iðnaðarhringur

Háhreint köfnunarefni er notað sem óvirk gasvörn við málmsuðu og skurð til að koma í veg fyrir oxun og aðrar aukaverkanir. Til dæmis er það almennt notað í álsuðu og títansuðu.

Rafeindaframleiðsla

Við framleiðslu á hálfleiðaraflísum er mjög hreint köfnunarefni notað til að skapa hreint framleiðsluumhverfi sem kemur í veg fyrir oxun og mengun. Við framleiðslu á samþættum hringrásum (IC) og öðrum rafeindahlutum er mjög hreint köfnunarefni notað til að stjórna andrúmsloftinu og draga úr mengun viðkvæmra efna.

Lyfjaiðnaður

Háhreint köfnunarefni er notað til að veita óvirka gasvörn í lyfjaframleiðslu til að forðast aukaverkanir með súrefni í loftinu meðan á framleiðsluferlinu stendur.

Matur og drykkir

Í matvæla- og drykkjarumbúðum er mjög hreint köfnunarefni notað í gaspökkun, kemur í stað súrefnis í umbúðunum, lengir geymsluþol matvæla og viðheldur ferskleika vörunnar.

Gasvirkni og prófun

Í gasvirknitilraunum og gasgreiningu virkar hreint köfnunarefni sem stjórngas eða núllgas til að veita nákvæmar prófunarskilyrði.

Algengar spurningar

Vandamál tengd lághita gasverksmiðjunni:

Sp.: Hvaða lofttegundir eru aðallega framleiddar af lághita gasverksmiðjunni?

A: Lághita gasverksmiðjan framleiðir aðallega fljótandi súrefni (LOX), fljótandi köfnunarefni (LN 2), fljótandi argon (LAr) og fljótandi helíum (LHe). Þessar lofttegundir verða fljótandi við lágt hitastig til að auðvelda geymslu og flutning.

Sp.: Hvernig er lághitagasið framleitt?

A: Kalt gas er framleitt með því að kæla og aðskilja íhlutina í loftinu. Loftaðskilnaðartækni felur venjulega í sér þjöppun, kælingu, stækkun og eimingu til að aðskilja loft í helstu þætti þess (köfnunarefni, súrefni, argon, osfrv.), sem síðan eru kældir frekar til að breytast í fljótandi ástand.

Sp.: Hverjar eru kröfurnar um geymslu og flutning á fljótandi lofttegundum?

A: Fljótandi lofttegundir eru venjulega geymdar í sérstökum frystigeymslugeymum sem viðhalda lághitaumhverfi og koma í veg fyrir gasun. Við flutning á fljótandi gasi ætti að nota sérstakan frystinn tankbíl eða gám til að tryggja að gasið gufi ekki upp við flutning og að viðeigandi flutningsöryggisreglur séu virtar.

Sp.: Hver er munurinn á fljótandi súrefni, fljótandi köfnunarefni og fljótandi argon?

A: Fljótandi súrefni (LOX), fljótandi köfnunarefni (LN 2) og fljótandi argon (LAr) eru fljótandi form súrefnis, köfnunarefnis og argon við lágt hitastig, í sömu röð. Helsti munurinn er í efnafræðilegum eiginleikum þeirra og notkun:
Fljótandi súrefni: aðallega notað í læknishjálp, eldflaugaknúning og stáliðnaði.
Fljótandi köfnunarefni: Það er notað við kælingu, gasvörn og frystingu matvæla.
Fljótandi argon: notað við stálframleiðslu, suðu og lághitaeðlisfræðitilraunir.

Sp.: Hvernig á að tryggja gæði lághita gassins?

A: Hráefnisprófun: framkvæma gæðaskoðun á lofti eða öðru hráefni sem fer inn í gasverksmiðjuna til að tryggja enga mengun.
Framleiðsluferlisstýring: stjórna nákvæmlega hitastigi, þrýstingi og hreinleika í framleiðsluferlinu til að tryggja að gasið sem framleitt er uppfylli staðla.
Reglulegt viðhald og skoðun: framkvæma reglulega viðhald og skoðun á búnaðinum til að tryggja eðlilega notkun hans og koma í veg fyrir gæðavandamál.

maq per Qat: Cryogenic gas planta, Kína Cryogenic gas planta framleiðendur, birgja