A torre de separación de aire é un equipo importante que se emprega para separar os principais compoñentes gasosos do aire en nitróxeno, osíxeno e outros gases pouco comúns. O fluxo do seu proceso inclúe principalmente pasos como a compresión do aire, o prearrefriamento, a purificación, o arrefriamento e a destilación. O control preciso de cada paso é crucial para garantir a pureza e a estabilidade dos produtos gasosos finais. Este artigo proporcionará unha introdución detallada ao fluxo do proceso da torre de separación de aire.
1. Compresión de aire e prearrefriamento
O primeiro paso no proceso da torre de separación de aire é comprimir o aire atmosférico. A través de múltiples etapas de compresores de aire, o aire comprímese a unha presión de 5-7 bar. Durante o proceso de compresión, a temperatura do aire comprimido tamén aumenta, polo que se usan arrefriadores intermedios e posterriadores para baixar a temperatura do aire. Para evitar que o compresor sexa danado polas impurezas do aire, as partículas do aire elimínanse a través de filtros. O aire comprimido envíase entón ao sistema de prearrefriamento para un maior arrefriamento, normalmente usando auga de refrixeración ou refrixerantes como o freón, para arrefriar o aire a aproximadamente 5 °C.
2. Purificación e deshidratación do aire
Despois do prearrefriamento, o aire contén unha pequena cantidade de humidade e dióxido de carbono. Estas impurezas poden formar xeo a baixas temperaturas e bloquear o equipo. Polo tanto, o aire necesita ser purificado e deshidratado. Este proceso normalmente usa torres de adsorción con peneira molecular, mediante procesos periódicos de adsorción e rexeneración para eliminar o vapor de auga, o dióxido de carbono e os hidrocarburos, etc., para garantir o bo funcionamento dos procesos posteriores a baixa temperatura. O aire purificado é limpo e seco, axeitado para os procesos posteriores de arrefriamento e separación.
3. Intercambiador de calor principal que arrefría o aire
O aire purificado arrefríase no intercambiador de calor principal mediante un arrefriamento profundo. O intercambiador de calor principal é un dos equipos máis importantes no proceso da torre de separación de aire. O aire do intercambiador de calor principal sofre un intercambio de calor co nitróxeno e o osíxeno fríos separados, o que reduce a súa temperatura ata preto da temperatura de licuefacción. A eficiencia do intercambio de calor durante este proceso afecta directamente ao consumo de enerxía e á pureza do produto final da torre de separación de aire. Normalmente, utilízanse intercambiadores de calor de aletas de placas de aluminio eficientes para mellorar a eficiencia do intercambio de calor.
4. Proceso de separación na torre de destilación
O aire arrefriado envíase á torre de destilación para a súa separación utilizando a diferenza nos puntos de ebulición dos distintos compoñentes do aire. O aire licúase gradualmente a baixas temperaturas, formando aire líquido. Este aire líquido entra na torre de destilación para producir múltiples interaccións entre as fases gasosa e líquida. Na torre de destilación, sepáranse o osíxeno, o nitróxeno e os gases pouco comúns como o argón. A concentración de osíxeno aumenta gradualmente na parte inferior da torre, mentres que o nitróxeno se separa na parte superior. Mediante a destilación, pódese obter osíxeno e nitróxeno puros con maior pureza.
5. Extracción de produtos de osíxeno e nitróxeno
A extracción de osíxeno e nitróxeno é o paso final da torre de separación de aire. O osíxeno e o nitróxeno líquidos sepáranse da torre de destilación e quéntanse de novo á temperatura ambiente a través de intercambiadores de calor para alcanzar o estado gasoso desexado. Estes produtos gasosos envíanse posteriormente a tanques de almacenamento ou subministranse directamente aos usuarios. Para mellorar a eficiencia do proceso e a pureza do produto, ás veces deseñase unha estrutura de dobre torre para separar aínda máis o argón do osíxeno e do nitróxeno para uso industrial.
6. Control e optimización
Todo o proceso da torre de separación de aire implica un sistema de control complexo, que require monitorización e axuste en tempo real dos procesos de compresión, arrefriamento, intercambio de calor e separación para garantir a calidade dos produtos finais. As torres de separación de aire modernas adoitan estar equipadas con sistemas de control automatizados, que empregan sensores e software de control para regular con precisión parámetros como a temperatura, a presión e o fluxo para optimizar o consumo de enerxía do proceso de produción e a pureza do produto gasoso.
O fluxo do proceso da torre de separación de aire inclúe varios pasos como a compresión do aire, o prearrefriamento, a purificación, o arrefriamento profundo e a destilación. Mediante estes procesos, o osíxeno, o nitróxeno e os gases pouco comúns do aire pódense separar eficazmente. O desenvolvemento da tecnoloxía moderna das torres de separación de aire fixo que o proceso de separación sexa máis eficiente e de baixo consumo de enerxía, o que é de gran importancia para a aplicación de gases industriais.
Para calquera necesidade de osíxeno/nitróxeno, póñase en contacto connosco:
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Data de publicación: 07-07-2025