Ievads
Kriogēnās gāzes iekārta ir rūpnieciska iekārta, kas ražo salīdzinoši augstas tīrības pakāpes molekulāro skābekli, molekulāro slāpekli, argonu, kriptonu, hēliju un ksenonu. Tā kā gaisu veido atmosfērā visizplatītākā gāze, slāpeklis (78%), skābeklis (19%) un argons (1%), bet pārējo daļu veido mikrogāze, aukstās gāzes rūpnīca gaisu atdala destilācijas torņos. zemā temperatūrā (apmēram 100 K / -173 grādi), lai ražotu augstas tīrības gāzes, piemēram, argonu, slāpekli, skābekli utt., ar 1 ppm vai mazāk. Process tika balstīts uz vispārējo Hempsona-Linde gaisa atdalīšanas cikla teoriju, ko 1895. gadā izgudroja Karls fon Linde.
Hempsona-Lindes cikls
Hampson-Linde cikls ir gāzes sašķidrināšanas process, kas ir īpaši piemērots gaisa atdalīšanai. Viljams Hempsons un Karls fon Linde neatkarīgi patentēja ciklu 1895. gadā: Hempsons 1895. gada 23. maijā un Linde 1895. gada 5. jūnijā. Hampson-Linde cikls ievieš reģeneratīvo dzesēšanu, kas ir dzesēšanas sistēma ar pozitīvu atgriezenisko saiti. Siltummaiņa ierīce ļauj absolūtai temperatūras starpībai (piem., 0,27 grādi / atmJT gaisa dzesēšana) pārsniegt vienpakāpes dzesēšanu, lai sasniegtu zemo temperatūru, kas nepieciešama sašķidrinātai "fiksētai" gāzei. Hempsona-Linde cikla atšķirība no Siemens cikla slēpjas tikai paplašināšanas posmā. Siemens cikls ļauj gāzei veikt ārēju darbu, lai samazinātu tās temperatūru, savukārt Hempsona-Lindes cikls pilnībā balstās uz Džoula-Tomsona efektu; tam ir priekšrocība, ka dzesēšanas iekārtas aukstā puse nepārvieto detaļas.
Mērķis
Zemas temperatūras slāpekļa rūpnīcas galvenais mērķis ir nodrošināt klientus ar augstas tīrības pakāpes gāzveida slāpekli (GAN), šķidro slāpekli (LIN), šķidro argonu (LAR) un augstas tīrības pakāpes argonu (PLAR), vienlaikus iegūstot mikrogāzes, piemēram, kriptons, ksenons un hēlijs. Augstas tīrības pakāpes šķidrie materiāli (piemēram, skābeklis vai slāpeklis) tiek uzglabāti vietējās tvertnēs kā stratēģiskās rezerves. Šo šķidrumu var iztvaikot, lai apmierinātu maksimālo pieprasījumu, vai izmantot rūpnīcās bezsaistē. To mazā izmēra dēļ argonu, ksenonu un hēliju parasti pārdod tieši klientiem, izmantojot spiediena cisternas vai kravas automašīnas. Tipiski zemas temperatūras slāpekļa augi svārstās no 200 kubikpēdām/Ļoti lieli augi ar 63 tonnām slāpekļa dienā (piemēram, Kantarela naftas atradņu rūpnīca Meksikā).
Kriogēnā gaisa atdalīšana nodrošina vairāk nekā 99,5% tīrības skābekli. Iegūtos augstas tīrības pakāpes produktus var uzglabāt gāzes balonos. Šos balonus var pat izplatīt klientiem medicīnā, metināšanā, laukos vai sajaukt ar citām gāzēm, lai izmantotu kā niršanas elpošanas gāzes. Rūpnīca ražo arī slāpekli, ko izmanto amonjaka ražošanai mēslošanas līdzekļu rūpniecībā, pludinātā stikla ražošanā, naftas ķīmijas vajadzībām, attīrīšanas gāzei, amīna gāzu apstrādei, gultņu blīvgāzes un poliestera ražošanai.
Iegūto argona gāzi var izmantot pusvadītāju ražošanā, ražošanā un fotoelementu ražošanā.
Augstas tīrības pakāpes skābekļa pielietojums
Industriālais loks
Metāla griešanas un metināšanas procesā augstas tīrības skābekļa izmantošana var uzlabot sadegšanas efektivitāti un siltumu, nodrošinot metināšanas kvalitāti.
Medicīnas joma
Augstas tīrības pakāpes skābekli izmanto elpceļu slimību, piemēram, hroniskas obstruktīvas plaušu slimības (HOPS) un pneimonijas, ārstēšanā, lai pacientiem nodrošinātu papildu skābekļa atbalstu. Turklāt augstas tīrības skābekļa nodrošināšana ķirurģisko procedūru laikā var atbalstīt anestēzijas un atveseļošanās procesu.
Vides aizsardzība
Notekūdeņu attīrīšanas procesā augstas tīrības pakāpes skābekļa izmantošana var veicināt organisko vielu noārdīšanos un uzlabot attīrīšanas efektivitāti. Dažās ļoti piesārņotās vidēs augstas tīrības pakāpes skābekļa izmantošana var arī uzlabot gaisa kvalitāti un palīdzēt samazināt piesārņojošo vielu daudzumu.
Elektronikas ražošana
Pusvadītāju un elektronisko izstrādājumu ražošanā augstas tīrības pakāpes skābekli izmanto ražošanas procesos, lai kontrolētu vidi un uzlabotu produktu kvalitāti.
Aviācija
Kosmosa kuģos un liela augstuma lidmašīnās tiek nodrošināts augstas tīrības pakāpes skābeklis, lai nodrošinātu dzīvības atbalstu gan astronautiem, gan pilotiem.
Metalurģija
Kausēšanas procesā augstas tīrības pakāpes skābekli izmanto, lai uzlabotu kausēšanas efektivitāti un uzlabotu tērauda kvalitāti un veiktspēju.
Augstas tīrības pakāpes slāpekļa izmantošana
Industriālais loks
Augstas tīrības slāpeklis tiek izmantots kā inertās gāzes aizsardzība metāla metināšanas un griešanas laikā, lai novērstu oksidēšanos un citas nevēlamas reakcijas. Piemēram, to parasti izmanto alumīnija un titāna metināšanā.
Elektronikas ražošana
Pusvadītāju mikroshēmu ražošanas laikā augstas tīrības pakāpes slāpeklis tiek izmantots, lai radītu tīru ražošanas vidi, kas novērš oksidēšanos un piesārņojumu. Integrēto shēmu (IC) un citu elektronisko komponentu ražošanā augstas tīrības pakāpes slāpeklis tiek izmantots, lai kontrolētu atmosfēru un samazinātu jutīgu materiālu piesārņojumu.
Farmācijas rūpniecība
Augstas tīrības slāpeklis tiek izmantots, lai nodrošinātu inerto gāzu aizsardzību zāļu ražošanā, lai ražošanas procesā izvairītos no nevēlamām reakcijām ar skābekli gaisā.
Ēdieni un dzērieni
Pārtikas un dzērienu iepakojumā augstas tīrības slāpeklis tiek izmantots gāzes iepakojumā, aizvieto skābekli iepakojumā, pagarina pārtikas glabāšanas laiku un saglabā produkta svaigumu.
Gāzes dinamika un testēšana
Gāzu dinamikas eksperimentos un gāzes analīzē augstas tīrības slāpeklis darbojas kā kontroles gāze vai nulles gāze, lai nodrošinātu precīzus testa apstākļus.
FAQ
Problēmas, kas saistītas ar zemas temperatūras gāzes iekārtu:
Populāri tagi: kriogēnās gāzes rūpnīca, Ķīnas kriogēnās gāzes iekārtu ražotāji, piegādātāji

