Miniaturyzacja przemysłowego ciekłego azotu zazwyczaj odnosi się do produkcji ciekłego azotu w stosunkowo małych urządzeniach lub systemach. Ten trend w kierunku miniaturyzacji sprawia, że produkcja ciekłego azotu jest bardziej elastyczna, mobilna i odpowiednia do szerszego zakresu scenariuszy zastosowań.
Do miniaturyzacji ciekłego azotu przemysłowego stosuje się głównie następujące metody:
Uproszczone urządzenia do przygotowywania ciekłego azotu: Urządzenia te zazwyczaj wykorzystują technologię separacji powietrza do ekstrakcji azotu z powietrza metodami takimi jak adsorpcja lub separacja membranowa, a następnie wykorzystują systemy chłodnicze lub rozprężarki do schłodzenia azotu do stanu ciekłego. Urządzenia te są zazwyczaj bardziej kompaktowe niż duże urządzenia do separacji powietrza i nadają się do stosowania w małych zakładach, laboratoriach lub tam, gdzie wymagana jest produkcja azotu na miejscu.
Miniaturyzacja niskotemperaturowej metody separacji powietrza: Niskotemperaturowa metoda separacji powietrza jest powszechnie stosowaną metodą produkcji azotu w przemyśle, a ciekły azot jest oczyszczany poprzez wielostopniowe sprężanie, rozprężanie i chłodzenie oraz inne procesy. Zminiaturyzowane urządzenia do niskotemperaturowej separacji powietrza często wykorzystują zaawansowaną technologię chłodzenia i wydajne wymienniki ciepła, co pozwala na zmniejszenie rozmiarów urządzeń i poprawę efektywności energetycznej.
Miniaturyzacja metody odparowywania próżniowego: w warunkach wysokiej próżni gazowy azot jest stopniowo odparowywany pod ciśnieniem, co powoduje obniżenie jego temperatury i ostatecznie uzyskanie ciekłego azotu. Metodę tę można osiągnąć za pomocą zminiaturyzowanych systemów próżniowych i parowników i nadaje się ona do zastosowań wymagających szybkiej produkcji azotu.
Miniaturyzacja ciekłego azotu do zastosowań przemysłowych ma następujące zalety:
Elastyczność: Miniaturowe urządzenia do produkcji ciekłego azotu można przenosić i rozmieszczać zależnie od aktualnych potrzeb, dostosowując je do różnych okoliczności.
Mobilność: Urządzenie jest niewielkie, łatwe do przenoszenia i transportu, umożliwia szybkie wdrożenie systemów produkcji azotu na miejscu.
Wydajność: Miniaturowe urządzenia do produkcji ciekłego azotu często wykorzystują zaawansowaną technologię i wydajne wymienniki ciepła w celu zwiększenia wydajności energetycznej i zmniejszenia zużycia energii.
Ochrona środowiska: Ciekły azot, jako czysty środek chłodzący, nie wytwarza szkodliwych substancji podczas użytkowania i jest przyjazny dla środowiska.
Proces produkcji ciekłego azotu obejmuje następujące etapy. Poniżej przedstawiono szczegółowy opis procesu:
Sprężanie i oczyszczanie powietrza:
1. Najpierw powietrze jest sprężane przez sprężarkę powietrza.
2. Sprężone powietrze jest chłodzone i oczyszczane, aby stać się powietrzem procesowym.
Przenoszenie ciepła i skraplanie:
1. Powietrze procesowe jest poddawane wymianie ciepła z gazem o niskiej temperaturze za pośrednictwem głównego wymiennika ciepła w celu wytworzenia cieczy, która następnie trafia do wieży frakcjonującej.
2. Niska temperatura spowodowana jest rozprężaniem się dławika powietrza wysokiego ciśnienia lub rozprężaniem się rozprężnika powietrza średniego ciśnienia.
Frakcjonowanie i oczyszczanie:
1. Powietrze jest destylowane w frakcjonatorze poprzez warstwy półek.
2. Czysty azot wytwarzany jest w górnej części dolnej kolumny frakcjonatora.
Pojemność chłodnicza i wydajność produkcji:
1. Niskotemperaturowy, czysty azot z dolnej wieży trafia do głównego wymiennika ciepła i odzyskuje chłód poprzez wymianę ciepła z powietrzem procesowym.
2. Podgrzany ponownie czysty azot jest odprowadzany jako produkt i staje się azotem potrzebnym dalszemu układowi.
Produkcja skroplonego azotu:
1. Azot uzyskany w wyniku powyższych etapów jest następnie skraplany w określonych warunkach (takich jak niska temperatura i wysokie ciśnienie) w celu utworzenia ciekłego azotu.
2. Ciekły azot ma wyjątkowo niską temperaturę wrzenia, wynoszącą około -196 stopni Celsjusza, dlatego należy go przechowywać i transportować w ściśle określonych warunkach.
Przechowywanie i stabilność:
1. Ciekły azot przechowuje się w specjalnych pojemnikach, które zazwyczaj mają dobre właściwości izolacyjne, co spowalnia tempo parowania ciekłego azotu.
2. Należy regularnie sprawdzać szczelność pojemnika magazynowego i ilość ciekłego azotu, aby zapewnić jakość i stabilność ciekłego azotu.
Czas publikacji: 25 maja 2024 r.