Teknologjia e ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit është një metodë që ndan përbërësit kryesorë (azot, oksigjen dhe argon) në ajër nëpërmjet temperaturave të ulëta. Përdoret gjerësisht në industri të tilla si çeliku, kimikate, farmaceutike dhe elektronike. Me kërkesën në rritje për gazra, aplikimi i teknologjisë së ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit po bëhet gjithnjë e më i përhapur. Ky artikull do të diskutojë në detaje procesin e prodhimit të ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit, duke përfshirë parimin e tij të funksionimit, pajisjet kryesore, hapat e funksionimit dhe zbatimin e tij në industri të ndryshme.

 1

Përmbledhje e Teknologjisë së Ndarjes së Ajrit Kriogjenik

Parimi bazë i ndarjes kriogjenike të ajrit është ftohja e ajrit në temperatura jashtëzakonisht të ulëta (zakonisht nën -150°C), në mënyrë që përbërësit në ajër të mund të ndahen sipas pikave të tyre të ndryshme të vlimit. Zakonisht, njësia kriogjenike e ndarjes së ajrit përdor ajrin si lëndë të parë dhe kalon nëpër procese të tilla si kompresimi, ftohja dhe zgjerimi, duke ndarë në fund azotin, oksigjenin dhe argonin nga ajri. Kjo teknologji mund të prodhojë gazra me pastërti të lartë dhe, duke rregulluar saktësisht parametrat e procesit, të përmbushë kërkesat strikte për cilësinë e gazit në fusha të ndryshme industriale.

Njësia e ndarjes së ajrit kriogjenik është e ndarë në tre pjesë kryesore: kompresori i ajrit, paraftohësi i ajrit dhe kutia e ftohtë. Kompresori i ajrit përdoret për të kompresuar ajrin në një presion të lartë (zakonisht 5-6 MPa), paraftohësi ul temperaturën e ajrit përmes ftohjes dhe kutia e ftohtë është pjesa thelbësore e të gjithë procesit të ndarjes së ajrit kriogjenik, duke përfshirë kullën e fraksionimit, e cila përdoret për të arritur ndarjen e gazrave.

Kompresimi dhe ftohja e ajrit

Kompresimi i ajrit është hapi i parë në ndarjen kriogjenike të ajrit, që synon kryesisht të kompresojë ajrin në presion atmosferik në një presion më të lartë (zakonisht 5-6 MPa). Pasi ajri të hyjë në sistem përmes kompresorit, temperatura e tij do të rritet ndjeshëm për shkak të procesit të kompresimit. Prandaj, duhet të kryhet një sërë hapash ftohjeje për të ulur temperaturën e ajrit të kompresuar. Metodat e zakonshme të ftohjes përfshijnë ftohjen me ujë dhe ftohjen me ajër, dhe një efekt i mirë ftohës mund të sigurojë që ajri i kompresuar të mos shkaktojë ngarkesë të panevojshme në pajisje gjatë përpunimit të mëvonshëm.

Pasi ajri ftohet paraprakisht, ai hyn në fazën tjetër të paraftohjes. Faza e paraftohjes zakonisht përdor azot ose azot të lëngshëm si medium ftohës, dhe nëpërmjet pajisjeve të shkëmbimit të nxehtësisë, temperatura e ajrit të kompresuar ulet më tej, duke u përgatitur për procesin pasues kriogjenik. Nëpërmjet paraftohjes, temperatura e ajrit mund të ulet afër temperaturës së lëngëzimit, duke siguruar kushtet e nevojshme për ndarjen e përbërësve në ajër.

Zgjerimi në temperaturë të ulët dhe ndarja e gazrave

Pasi ajri të jetë i kompresuar dhe i paraftohur, hapi tjetër kyç është zgjerimi në temperaturë të ulët dhe ndarja e gazit. Zgjerimi në temperaturë të ulët arrihet duke zgjeruar me shpejtësi ajrin e kompresuar përmes një valvule zgjerimi në presion normal. Gjatë procesit të zgjerimit, temperatura e ajrit do të bjerë ndjeshëm, duke arritur temperaturën e lëngëzimit. Azoti dhe oksigjeni në ajër do të fillojnë të lëngëzohen në temperatura të ndryshme për shkak të ndryshimeve të tyre në pikën e vlimit.

Në pajisjet kriogjenike të ndarjes së ajrit, ajri i lëngshëm hyn në kutinë e ftohtë, ku kulla e fraksionimit është pjesa kyçe për ndarjen e gazrave. Parimi thelbësor i kullës së fraksionimit është shfrytëzimi i ndryshimeve të pikës së vlimit të përbërësve të ndryshëm në ajër, përmes ngritjes dhe rënies së gazit në kutinë e ftohtë, për të arritur ndarjen e gazrave. Pika e vlimit e azotit është -195.8°C, ajo e oksigjenit është -183°C dhe ajo e argonit është -185.7°C. Duke rregulluar temperaturën dhe presionin në kullë, mund të arrihet një ndarje efikase e gazrave.

Procesi i ndarjes së gazit në kullën e fraksionimit është shumë i saktë. Zakonisht, një sistem kulle fraksionimi me dy faza përdoret për të nxjerrë azot, oksigjen dhe argon. Së pari, azoti ndahet në pjesën e sipërme të kullës së fraksionimit, ndërsa oksigjeni i lëngshëm dhe argoni përqendrohen në pjesën e poshtme. Për të përmirësuar efikasitetin e ndarjes, në kullë mund të shtohet një ftohës dhe një avullues i ri, të cilët mund të kontrollojnë më tej me saktësi procesin e ndarjes së gazit.

Azoti i nxjerrë zakonisht është me pastërti të lartë (mbi 99.99%), i përdorur gjerësisht në metalurgji, industri kimike dhe elektronikë. Oksigjeni përdoret në mjekësi, industrinë e çelikut dhe industri të tjera me konsum të lartë energjie që kërkojnë oksigjen. Argoni, si një gaz i rrallë, zakonisht nxirret përmes procesit të ndarjes së gazit, me pastërti të lartë dhe përdoret gjerësisht në saldim, shkrirje dhe prerje me lazer, ndër fusha të tjera të teknologjisë së lartë. Sistemi i automatizuar i kontrollit mund të rregullojë parametra të ndryshëm të procesit sipas nevojave aktuale, të optimizojë efikasitetin e prodhimit dhe të zvogëlojë konsumin e energjisë.

Përveç kësaj, optimizimi i sistemit të ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit përfshin gjithashtu teknologji për kursimin e energjisë dhe kontrollin e emetimeve. Për shembull, duke rikuperuar energjinë e temperaturës së ulët në sistem, mund të reduktohet humbja e energjisë dhe mund të përmirësohet efikasiteti i përgjithshëm i shfrytëzimit të energjisë. Për më tepër, me rregulloret gjithnjë e më të rrepta mjedisore, pajisjet moderne të ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit po i kushtojnë më shumë vëmendje reduktimit të emetimeve të gazrave të dëmshëm dhe rritjes së mirëdashësisë mjedisore të procesit të prodhimit.

Zbatimet e ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit

Teknologjia e ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit jo vetëm që ka zbatime të rëndësishme në prodhimin e gazrave industriale, por luan gjithashtu një rol të rëndësishëm në fusha të shumta. Në industrinë e çelikut, plehrave dhe petrokimisë, teknologjia e ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit përdoret për të siguruar gazra me pastërti të lartë si oksigjeni dhe azoti, duke siguruar procese efikase prodhimi. Në industrinë elektronike, azoti i siguruar nga ndarja e thellë kriogjenike e ajrit përdoret për kontrollin e atmosferës në prodhimin e gjysmëpërçuesve. Në industrinë mjekësore, oksigjeni me pastërti të lartë është thelbësor për mbështetjen e frymëmarrjes së pacientëve.

Përveç kësaj, teknologjia e ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit luan gjithashtu një rol të rëndësishëm në ruajtjen dhe transportimin e oksigjenit të lëngshëm dhe azotit të lëngshëm. Në situatat kur gazrat me presion të lartë nuk mund të transportohen, oksigjeni i lëngshëm dhe azoti i lëngshëm mund të zvogëlojnë në mënyrë efektive vëllimin dhe kostot e transportit.

 2

Përfundim

Teknologjia e ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit, me aftësitë e saj efikase dhe të sakta të ndarjes së gazit, zbatohet gjerësisht në fusha të ndryshme industriale. Me përparimin e teknologjisë, procesi i ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit do të bëhet më inteligjent dhe me efikasitet energjetik, duke rritur njëkohësisht pastërtinë e ndarjes së gazit dhe efikasitetin e prodhimit. Në të ardhmen, inovacioni i teknologjisë së ndarjes së thellë kriogjenike të ajrit në aspektin e mbrojtjes së mjedisit dhe rikuperimit të burimeve do të bëhet gjithashtu një drejtim kyç për zhvillimin e industrisë.

Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 


Koha e postimit: 28 korrik 2025