La torre de separació d'aire és un equip important que s'utilitza per separar els principals components gasosos de l'aire en nitrogen, oxigen i altres gasos rars. El seu flux de procés implica principalment passos com la compressió d'aire, el prerefredament, la purificació, el refredament i la destil·lació. El control precís de cada pas és crucial per garantir la puresa i l'estabilitat dels productes gasosos finals. Aquest article proporcionarà una introducció detallada al flux de procés de la torre de separació d'aire.
1. Compressió d'aire i prerefredament
El primer pas en el procés de la torre de separació d'aire és comprimir l'aire atmosfèric. A través de múltiples etapes de compressors d'aire, l'aire es comprimeix a una pressió de 5-7 bar. Durant el procés de compressió, la temperatura de l'aire comprimit també augmenta, per la qual cosa s'utilitzen refrigeradors intermedis i postrefrigeradors per baixar la temperatura de l'aire. Per evitar que el compressor es faci malbé per les impureses de l'aire, les partícules de l'aire s'eliminen a través de filtres. L'aire comprimit s'envia al sistema de prerefrigeració per a un refredament addicional, normalment utilitzant aigua de refrigeració o refrigerants com el freó, per refredar l'aire a aproximadament 5 °C.
2. Purificació i deshidratació de l'aire
Després del prerefredament, l'aire conté una petita quantitat d'humitat i diòxid de carboni. Aquestes impureses poden formar gel a baixes temperatures i bloquejar l'equip. Per tant, cal purificar i deshidratar l'aire. Aquest procés normalment utilitza torres d'adsorció de tamís molecular, mitjançant processos periòdics d'adsorció i regeneració per eliminar el vapor d'aigua, el diòxid de carboni i els hidrocarburs, etc., per garantir el bon funcionament dels processos posteriors de baixa temperatura. L'aire purificat és net i sec, adequat per a processos posteriors de refredament i separació.
3. Intercanviador de calor principal que refreda l'aire
L'aire purificat es refreda a l'intercanviador de calor principal mitjançant un refredament profund. L'intercanviador de calor principal és un dels equips més crítics en el procés de la torre de separació d'aire. L'aire de l'intercanviador de calor principal experimenta un intercanvi de calor amb el nitrogen i l'oxigen freds separats, reduint la seva temperatura fins a una temperatura propera a la de liqüefacció. L'eficiència de l'intercanvi de calor durant aquest procés afecta directament el consum d'energia i la puresa del producte final de la torre de separació d'aire. Normalment, s'utilitzen intercanviadors de calor d'aletes de plaques d'alumini eficients per millorar l'eficiència de l'intercanvi de calor.
4. Procés de separació a la torre de destil·lació
L'aire refredat s'envia a la torre de destil·lació per a la seva separació utilitzant la diferència en els punts d'ebullició dels diversos components de l'aire. L'aire es liqua gradualment a baixes temperatures, formant aire líquid. Aquest aire líquid entra a la torre de destil·lació per a múltiples interaccions entre les fases gasosa i líquida. A la torre de destil·lació, se separen l'oxigen, el nitrogen i els gasos rars com l'argó. La concentració d'oxigen augmenta gradualment a la part inferior de la torre, mentre que el nitrogen se separa a la part superior. Mitjançant la destil·lació, es pot obtenir oxigen i nitrogen purs amb una puresa més alta.
5. Extracció de productes d'oxigen i nitrogen
L'extracció d'oxigen i nitrogen és el pas final de la torre de separació d'aire. L'oxigen i el nitrogen líquids se separen de la torre de destil·lació i es tornen a escalfar a temperatura ambient a través d'intercanviadors de calor per assolir l'estat gasós desitjat. Aquests productes gasosos s'envien posteriorment a tancs d'emmagatzematge o es subministren directament als usuaris. Per millorar l'eficiència del procés i la puresa del producte, de vegades es dissenya una estructura de doble torre per separar encara més l'argó de l'oxigen i el nitrogen per a ús industrial.
6. Control i optimització
Tot el procés de la torre de separació d'aire implica un sistema de control complex, que requereix un seguiment i un ajust en temps real dels processos de compressió, refredament, intercanvi de calor i separació per garantir la qualitat dels productes finals. Les torres de separació d'aire modernes solen estar equipades amb sistemes de control automatitzats, que utilitzen sensors i programari de control per regular amb precisió paràmetres com la temperatura, la pressió i el flux per optimitzar el consum d'energia del procés de producció i la puresa del producte gasós.
El flux del procés de la torre de separació d'aire inclou múltiples passos com ara la compressió de l'aire, el prerefredament, la purificació, el refredament profund i la destil·lació. A través d'aquests processos, l'oxigen, el nitrogen i els gasos rars de l'aire es poden separar eficaçment. El desenvolupament de la tecnologia moderna de les torres de separació d'aire ha fet que el procés de separació sigui més eficient i de baix consum d'energia, cosa que és de gran importància per a l'aplicació de gasos industrials.
Per a qualsevol necessitat d'oxigen/nitrogen, poseu-vos en contacte amb nosaltres:
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Data de publicació: 07 de juliol de 2025