محتوى
1.1 عملية فصل الامتزاز المتأرجحة الضغط
1.2 عملية فصل الغشاء
1.3 عملية التقطير المبردة
1.3.1 الضغط الداخلي وعملية الضغط الخارجي
1.3.2 التعبئة المنظمة
1.3.3 التقطير الكامل لإنتاج الأرجون بدون هيدروجين
2. ملخص
1. مقدمة موجزة وتحليل عملية فصل الهواء
نحن نعيش في الغلاف الجوي ، والهواء هو الغاز الذي نعتمد عليه من أجل البقاء على قيد الحياة ، لأن الهواء يحتوي على حوالي 21 ٪ من الأكسجين ، ويبلغ النيتروجين حوالي 78 ٪ ، والنسبة المتبقية 1 ٪ هي ثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى. النيتروجين هو الغاز الأكثر استخدامًا في تدفق العملية الكيميائية ، ويستخدم بشكل رئيسي كغاز وقائي ، لأن الخواص الكيميائية للنيتروجين مستقرة ومن الصعب المشاركة في التفاعلات الكيميائية.
1.1 عملية فصل الامتزاز المتأرجحة الضغط
امتصاص الأرجوحة الضغط هو عملية فصل الغازات المختلفة في الهواء عن طريق كفاءة امتزاز مختلفة من المناخل الجزيئية. تفصل عملية فصل الهواء بشكل أساسي الأكسجين والنيتروجين في الهواء. سيكون للامتصاص البديل للضغط عملية توازن. إذا لم يتم امتصاص الغاز بالكامل على الغربال الجزيئي ، فسيستمر امتصاص الأكسجين والنيتروجين في الهواء على الغربال الجزيئي حتى يتم الوصول إلى حالة التوازن.
1.2 عملية فصل الغشاء
فصل الغشاء هو عملية جديدة تم تطويرها حديثًا لفصل الهواء. تستخدم تقنية العملية هذه أساسًا مبدأ قابلية الذوبان المختلفة ومعاملات الانتشار لجزيئات الغاز على الغشاء للفصل. عندما يمر الغاز المختلط عبر الغشاء ، نظرًا للاختلاف في قابلية ذوبان جزيئات الغاز المختلفة على الغشاء ، عندما يكون هناك اختلاف في الضغط على جانبي الغشاء ، ستجتمع جزيئات الغاز المختلفة على جانبي الغشاء ، وبالتالي تفصل غازات مختلفة.
1.3 عملية التقطير المبردة
تتحقق عملية التقطير المبردة باستخدام نقاط غليان مختلفة من الغازات المختلفة. في ظل ظروف درجة الحرارة المنخفضة ، تختلف نقاط الغليان من الأكسجين والنيتروجين. يتم استخدام تقنية عملية الضغط على درجة الحرارة المنخفضة لتقطير وفصل الأكسجين والنيتروجين في الهواء للحصول على غاز نقاء أعلى. مع التطور المستمر لتكنولوجيا التقطير المبردة ، ظهرت عمليات مختلفة وفقًا لظروف الإنتاج المختلفة ، وخاصة الضغط الداخلي وتقطير عملية الضغط الخارجي ، وتقطير التعبئة المنظم والتقطير الكامل دون هيدروجين لإنتاج التقطير الأرجون.
1.3.1 الضغط الداخلي وعملية الضغط الخارجي
في الوقت الحاضر ، هناك نوعان رئيسيان لضغط الغاز ، أحدهما هو ضغط خارجي والآخر هو ضغط داخلي. عادةً ما يتم تنفيذ عملية إنتاج الغاز في وحدة فصل الهواء في درجة حرارة الغرفة. لذلك ، يجب الضغط على الضاغط الخارجي للضغط المطلوب. تحت الضغط المنخفض ، ستنخفض نقطة الغليان في الغاز. بالنسبة لمبدأ الضغط الداخلي ، يتم زيادة المنتج السائل في برج التقطير بشكل أساسي في الضغط بواسطة مضخة ، ثم يدخل خط الأنابيب الرئيسي من خلال مبادل حراري. الفرق الرئيسي بين الطريقتين هو أن الضغط الخارجي يتم تقليله في الضغط بواسطة ضاغط ، ويتم الضغط على الضغط الداخلي بواسطة مضخة هيدروليكية. تتميز عملية الضغط الداخلي بتكاليف تشغيل منخفضة وصيانة معدات بسيطة وعامل أمان مرتفع وتشغيل مريح.
التعبئة المهيكلة هي تقنية عملية جديدة تم تطويرها في السنوات الأخيرة ، مع المزايا التالية: ① استهلاك الطاقة المنخفضة والتبادل الحراري المستمر. يمكن أن تشكل التعبئة المنظمة طبقة من الأفلام السائلة على سطح سائل الارتجاع ، وسيتم تقليل مقاومة تدفق الغاز أيضًا. نظرًا لوجود خطوط أنابيب مختلفة لنقل الغاز والسائل على التوالي ، سيتم تنفيذ التبادل الحراري بشكل مستمر ، مما يقلل من مقاومة برج التعبئة وتقليل استهلاك الطاقة في النهاية. ② لديها كفاءة فصل عالية للأكسجين والنيتروجين والأرجون. بعد استخدام التعبئة المنظمة ، سينخفض الضغط في البرج. مع انخفاض الضغط في البرج ، ستزداد كفاءة فصل البرج تدريجياً. ③ يمكن تغييره وتشغيله في نطاق واسع. بعد تبني التعبئة المنظمة ، يتم توصيل الغاز والسائل بشكل مستمر ، مما يؤدي إلى انخفاض في سعة السائل السائل للبرج نفسه ، والتي يمكن أن تصمد أمام التغييرات في نطاق تحميل أكبر وسهلة التشغيل.
1.3.3 إنتاج الأرجون الخالي من التقطير الكامل
تعتبر تقنية إنتاج الأرجون الخالية من الهيدروجين الكاملة تقنية عملية جديدة ، وهناك بالفعل العديد من هذه الأجهزة في شركات الكيماويات المحلية الكبيرة. تنقسم تقنية العملية هذه إلى خطوتين. تتمثل الخطوة الأولى في إزالة الأكسجين من الغاز عن طريق الهدرجة للحصول على الأرجون الخام ، ثم استخدام التقطير في درجات الحرارة المنخفضة لإزالة النيتروجين للحصول على أرجون عالي النقاء. تتمتع تقنية العملية هذه بمزايا التشغيل السهل ، وتدفق العمليات البسيط ، ونقاء المنتج العالي. نظرًا لأن هذه العملية تستخدم الهيدروجين ، يتم تقليل عامل أمان العملية ، مما يؤدي إلى ضعف موثوقية العملية.
2.Summary
الهواء هو مورد لا ينضب. النيتروجين والأكسجين في الهواء هما مواد خام مهمة في العمليات الكيميائية. إن فصل الغازات في الهواء له أهمية كبيرة لتطوير الصناعة الكيميائية. سوف يتحرك تطوير أي صناعة نحو اتجاه أكثر توجهاً نحو المؤسسات والتكنولوجية والمهنية. يجب على كل مؤسسة اختيار عملية الفصل بشكل معقول وفقًا لموقفها الفعلي ، وتحسين جودة الإنتاج ، وتقليل تكاليف الإنتاج وزيادة الفوائد الاقتصادية في ظل فرضية ضمان سلامة الإنتاج. في الوقت الحاضر ، لا يزال هناك العديد من المشكلات في تقنيات عملية فصل الهواء الثلاثة هذه ، ويجب تحسين العملية بشكل أكبر لتحقيق فصل فعال للهواء.
