กระบวนการแยกไครโอเจนิกส์และการแก้ปัญหา

การแยกด้วยไครโอเจนิกส์เทคโนโลยีแยกองค์ประกอบของก๊าซในอากาศออกเป็นออกซิเจนบริสุทธิ์สูง ไนโตรเจน และการสะท้อนผ่านวิธีการทางกายภาพที่อุณหภูมิต่ำ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตก๊าซอุตสาหกรรม กระบวนการโดยรวมของเทคโนโลยีนี้ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามส่วนหลัก: การอัดอากาศ การทำความเย็นและการทำให้เป็นของเหลว และการแยกและการกลั่น บทความนี้จะแนะนำกระบวนการเฉพาะของทั้งสามส่วนนี้โดยละเอียด รวมถึงปัญหาและแนวทางแก้ไขที่อาจพบในการใช้งานจริง

การอัดอากาศ

1. หลักการทำงาน

การอัดอากาศเป็นขั้นตอนแรกของการแยกด้วยความเย็นจัด ในกระบวนการนี้ อากาศจะถูกหายใจเข้าและกดผ่านคอมเพรสเซอร์ และโดยปกติความดันจะสูงถึง 5-7 ความดันบรรยากาศ หลังจากการบีบอัด อุณหภูมิของอากาศจะเพิ่มขึ้น และจะต้องลดอุณหภูมิลงผ่านระบบทำความเย็นเพื่อการบำบัดในภายหลัง

2. ปัญหาและแนวทางแก้ไขทั่วไป

• ปัญหาที่มากเกินไป: กระบวนการอัดอาจทำให้อุณหภูมิอากาศสูงและส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำความเย็นในภายหลัง วิธีแก้ไขคือติดตั้งเครื่องทำความเย็นหลังคอมเพรสเซอร์เพื่อลดอุณหภูมิของอากาศอัด
• การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน: การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนอาจเกิดขึ้นเมื่อคอมเพรสเซอร์ทำงาน ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรของอุปกรณ์ ควรตรวจสอบสถานะการติดตั้งและสารหล่อลื่นของคอมเพรสเซอร์อย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์อยู่ในสภาพการทำงานที่ดี

  

การทำความเย็นและการทำให้เป็นของเหลว

1. หลักการทำงาน

เมื่ออากาศถูกอัดจำเป็นต้องระบายความร้อนผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน หลังจากเย็นลง อากาศจะถูกส่งไปยังกล่องเย็น และที่อุณหภูมิต่ำมาก (ประมาณ -180 องศา C) ของเหลวที่ถูกทำให้เป็นของเหลวจะถูกเปลี่ยนเป็นออกซิเจนเหลว ไนโตรเจน และส่วนผสมของซอร์บในก๊าซ

2. ปัญหาและแนวทางแก้ไขทั่วไป

• ปรากฏการณ์ฟรอสต์: ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นและการทำให้เป็นของเหลว น้ำในอากาศอาจมีน้ำค้างแข็งและส่งผลต่อผลการทำความเย็น เพื่อป้องกันน้ำค้างแข็ง จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแห้งอย่างมีประสิทธิภาพก่อนที่จะดูดอากาศ และใช้สารดูดความชื้นหรืออุปกรณ์ทำให้แห้งแบบแช่แข็งเพื่อขจัดความชื้น
• การรั่วของกล่องความเย็น: กล่องความเย็นที่ไม่ดีอาจทำให้สูญเสียความเย็นได้ ตรวจสอบสถานะการปิดผนึกของกล่องเย็นเป็นประจำ เปลี่ยนวัสดุปิดผนึกตามอายุให้ทันเวลาเพื่อให้แน่ใจว่ากล่องเย็นทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การแยกและการกลั่น

1. หลักการทำงาน

การแยกและการกลั่นเป็นขั้นตอนสุดท้ายของการแยกด้วยความเย็นจัด ในกระบวนการนี้ อากาศเหลวจะถูกแยกออกจากหอกลั่น เนื่องจากจุดเดือดที่แตกต่างกันของก๊าซต่างๆ ส่วนประกอบต่างๆ เช่น ไนโตรเจน ออกซิเจน และกระจก จึงค่อยๆ แยกออกจากกัน และในที่สุดจะได้ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง

2. ปัญหาและแนวทางแก้ไขทั่วไป

• ประสิทธิภาพการแยกต่ำ: หากสภาพการทำงานของหอแยกไม่เหมาะ ประสิทธิภาพการแยกสารอาจลดลง ควรปรับพารามิเตอร์การทำงานของหอกลั่นตามองค์ประกอบของก๊าซและการไหลของ เช่น อุณหภูมิ ความดัน และความเร็วการไหลของของเหลวในหอกลั่น
• อายุของอุปกรณ์: เมื่อเวลาผ่านไป หอแยกและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องอาจมีอายุ ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิต การบำรุงรักษาและบำรุงรักษาอุปกรณ์จำเป็นต้องเปลี่ยนหรือชำรุดอย่างสม่ำเสมอในเวลาที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานในสถานะที่ดีที่สุด

กระบวนการแยกด้วยความเย็นจัดประกอบด้วยสามส่วนที่เชื่อมต่อถึงกัน: การอัดอากาศ การทำความเย็นและการทำให้เป็นของเหลว การแยก และการกลั่นแบบบริสุทธิ์ โครงสร้างนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการผลิตก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง อย่างไรก็ตามในการใช้งานจริง อุปกรณ์อาจประสบปัญหาหลายประการ ด้วยความเข้าใจเชิงลึกของแต่ละกระบวนการและการบำรุงรักษา ทำให้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและความเสถียรของระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ และให้การรับประกันที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิตก๊าซอุตสาหกรรม