مصنع الغاز المبرد

مصنع الغاز المبرد هو منشأة صناعية تنتج الأكسجين الجزيئي عالي النقاء والنيتروجين الجزيئي والأرجون والكريبتون والهيليوم والزينون. وبما أن الهواء يتكون من الغاز الأكثر شيوعاً في الغلاف الجوي، وهو النيتروجين (78%) والأكسجين (19%) والأرجون (1%)، والباقي يتكون من الغازات النزرة، تقوم محطة الغاز البارد بفصل الهواء في أبراج التقطير عند درجة حرارة منخفضة (حوالي 100 كلفن / -173 درجة) لإنتاج غازات عالية النقاء، مثل الأرجون والنيتروجين والأكسجين وغيرها، بنسبة 1 جزء في المليون أو أقل. واعتمدت العملية على النظرية العامة لدورة فصل الهواء هامبسون-ليند، التي اخترعها كارل فون ليند في عام 1895.

دورة هامبسون-ليند هي عملية تسييل غاز مناسبة بشكل خاص لفصل الهواء. حصل ويليام هامبسون وكارل فون ليند على براءة اختراع الدورة بشكل مستقل في عام 1895: هامبسون في 23 مايو 1895، وليند في 5 يونيو 1895. تقدم دورة Hampson-Linde التبريد المتجدد، وهو نظام تبريد ذو ردود فعل إيجابية. يسمح جهاز المبادل الحراري بتجاوز فرق درجة الحرارة المطلق (على سبيل المثال 0.27 درجة / atmJT تبريد الهواء) مرحلة التبريد الأحادية للوصول إلى درجة الحرارة المنخفضة المطلوبة للغاز المسال "الثابت". يكمن الاختلاف بين دورة هامبسون-ليند ودورة سيمنز فقط في خطوة التوسع. تتيح دورة سيمنز للغاز القيام بعمل خارجي لتقليل درجة حرارته، بينما تعتمد دورة هامبسون-ليند بالكامل على تأثير جول-طومسون؛ وهذا له ميزة أن الجانب البارد من وحدة التبريد لا يحرك الأجزاء.

الغرض الرئيسي من مصنع النيتروجين ذو درجة الحرارة المنخفضة هو تزويد العملاء بالنيتروجين الغازي عالي النقاء (GAN)، والنيتروجين السائل (LIN)، والأرجون السائل (LAR)، والأرجون عالي النقاء (PLAR)، بينما يتم استخلاص الغازات النزرة مثل الكريبتون والزينون والهيليوم. يتم تخزين المواد السائلة عالية النقاء (مثل الأكسجين أو النيتروجين) في خزانات محلية كاحتياطي استراتيجي. يمكن تبخير هذا السائل لتلبية الطلب الأقصى أو استخدامه في المصانع خارج الإنترنت. نظرًا لصغر حجمها، عادةً ما يتم بيع الأرجون والزينون والهيليوم مباشرة للعملاء من خلال صهاريج الضغط أو الشاحنات. تتراوح محطات النيتروجين النموذجية ذات درجات الحرارة المنخفضة من 200 قدم مكعب^/مصانع كبيرة جدًا تنتج 63 طنًا من النيتروجين يوميًا (مثل مصنع حقل النفط كانتاريل في المكسيك).

ينتج عن فصل الهواء المبرد أكسجين بنسبة نقاء تزيد عن 99.5%. ويمكن تخزين المنتجات عالية النقاء الناتجة في أسطوانات الغاز. ويمكن توزيع هذه الأسطوانات على العملاء في المجالات الطبية أو اللحام أو الحقول أو خلطها مع غازات أخرى لاستخدامها كغازات تنفس للغطس. كما يقوم المصنع بإنتاج النيتروجين الذي يستخدم في إنتاج الأمونيا في صناعة الأسمدة وصناعة الزجاج المسطح والأغراض البتروكيماوية وغاز التطهير ومعالجة الغاز الأميني وصناعة غاز الختم وصناعة البوليستر.

يمكن استخدام غاز الأرجون الناتج في أشباه الموصلات والتصنيع والتصنيع الكهروضوئي.

الدائرة الصناعية

أثناء عملية القطع واللحام المعدني، فإن استخدام الأكسجين عالي النقاء يمكن أن يحسن كفاءة الاحتراق والحرارة، مما يضمن جودة اللحام.

المجال الطبي

يُستخدم الأكسجين عالي النقاء في علاج أمراض الجهاز التنفسي، مثل مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) والالتهاب الرئوي، لتوفير دعم إضافي للأكسجين للمرضى. بالإضافة إلى ذلك، فإن توفير الأكسجين عالي النقاء أثناء العمليات الجراحية يمكن أن يدعم عملية التخدير والتعافي.

حماية البيئة

في عملية معالجة مياه الصرف الصحي، فإن استخدام الأكسجين عالي النقاء يمكن أن يعزز تدهور المواد العضوية ويحسن كفاءة المعالجة. في بعض البيئات شديدة التلوث، يمكن أن يؤدي استخدام الأكسجين عالي النقاء أيضًا إلى تحسين جودة الهواء والمساعدة في تقليل الملوثات.

التصنيع الالكتروني

في إنتاج أشباه الموصلات والمنتجات الإلكترونية، يتم استخدام الأكسجين عالي النقاء في عمليات التصنيع للتحكم في البيئة وتحسين جودة المنتج.

الفضاء الجوي

في المركبات الفضائية والطائرات على ارتفاعات عالية، يتم توفير الأكسجين عالي النقاء لضمان دعم الحياة لكل من رواد الفضاء والطيارين.

علم المعادن

في عملية الصهر، يتم استخدام الأكسجين عالي النقاء لتحسين كفاءة الصهر وتحسين جودة وأداء الفولاذ.

الدائرة الصناعية

يتم استخدام النيتروجين عالي النقاء كغاز خامل للحماية أثناء لحام المعادن وقطعها لمنع الأكسدة والتفاعلات الضارة الأخرى. على سبيل المثال، يتم استخدامه عادة في لحام الألومنيوم واللحام التيتانيوم.

التصنيع الالكتروني

أثناء تصنيع شرائح أشباه الموصلات، يتم استخدام النيتروجين عالي النقاء لإنشاء بيئة إنتاج نظيفة تمنع الأكسدة والتلوث. في إنتاج الدوائر المتكاملة (IC) والمكونات الإلكترونية الأخرى، يتم استخدام النيتروجين عالي النقاء للتحكم في الغلاف الجوي وتقليل تلوث المواد الحساسة.

صناعة الأدوية

يتم استخدام النيتروجين عالي النقاء لتوفير الحماية من الغاز الخامل في إنتاج الأدوية لتجنب التفاعلات الضارة مع الأكسجين الموجود في الهواء أثناء عملية الإنتاج.

المأكولات والمشروبات

في عبوات المواد الغذائية والمشروبات، يتم استخدام النيتروجين عالي النقاء في عبوات الغاز، ويحل محل الأكسجين الموجود في العبوة، ويطيل العمر الافتراضي للأغذية، ويحافظ على نضارة المنتج.

ديناميات الغاز واختبارها

في تجارب ديناميكيات الغاز وتحليل الغاز، يعمل النيتروجين عالي النقاء كغاز تحكم أو غاز صفر لتوفير ظروف اختبار دقيقة.

المشاكل المتعلقة بمحطة الغاز ذات درجات الحرارة المنخفضة:

الوسم : مصنع الغاز المبرد في الصين، مصنع الغاز المبرد في الصين, نبات النيتروجين للتخزين, نبات النيتروجين للنسج, نبات النيتروجين لحلم النيتروجين, نبات النيتروجين لفرحة النيتروجين, نبات النيتروجين مع دليل التثبيت, نبات النيتروجين للصناعة الكيميائية