Contente
1.1 Processo de separação de adsorção de balanço de pressão
1.2 Processo de separação de membrana
1.3 Processo de destilação criogênica
1.3.1 Processo de compressão interna e de compressão externa
1.3.2 Embalagem estruturada
1.3.3 Destilação completa para produzir argônio sem hidrogênio
2. Resumo
1. Uma breve introdução e análise do processo de separação de ar
Vivemos na atmosfera e o ar é o gás em que confiamos para a sobrevivência, porque o ar contém cerca de 21% de oxigênio, o nitrogênio é responsável por cerca de 78% e o restante 1% é dióxido de carbono e outros gases. O nitrogênio é o gás mais usado no fluxo de processo químico, usado principalmente como gás protetor, porque as propriedades químicas do nitrogênio são estáveis e é difícil participar de reações químicas.
1.1 Processo de separação de adsorção de balanço de pressão
A adsorção de giro de pressão é um processo de separação de vários gases no ar por diferentes eficiências de adsorção de peneiras moleculares. O processo de separação de ar separa principalmente oxigênio e nitrogênio no ar. A adsorção de giro de pressão terá um processo de equilíbrio. Se o gás não for completamente adsorvido na peneira molecular, o oxigênio e o nitrogênio no ar continuarão sendo adsorvidos na peneira molecular até que um estado de equilíbrio seja atingido.
1.2 Processo de separação de membrana
A separação da membrana é um novo processo recém -desenvolvido para separar o ar. Essa tecnologia de processo usa principalmente o princípio de diferentes coeficientes de solubilidade e difusão de moléculas de gás na membrana para separação. Quando o gás misto passa pela membrana, devido à diferença na solubilidade de diferentes moléculas de gás na membrana, quando há uma diferença de pressão nos dois lados da membrana, diferentes moléculas de gás se reúnem em ambos os lados da membrana, separando assim diferentes gases.
1.3 Processo de destilação criogênica
O processo de destilação criogênica é realizado usando diferentes pontos de ebulição de diferentes gases. Sob condições de baixa temperatura, os pontos de ebulição de oxigênio e nitrogênio são diferentes. A tecnologia do processo de pressurização de baixa temperatura é usada para destilar e separar o oxigênio e o nitrogênio no ar para obter um gás de maior pureza. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de destilação criogênica, diferentes processos surgiram de acordo com diferentes condições de produção, principalmente compressão interna e destilação de processo de compressão externa, destilação estruturada de embalagem e destilação completa sem hidrogênio para produzir destilação de argônio.
1.3.1 Processo de compressão interna e de compressão externa
Atualmente, existem duas formas principais de pressurização do gás, uma é a compressão externa e a outra é a compressão interna. Geralmente, o processo de produção de gás na unidade de separação de ar é realizado à temperatura ambiente. Portanto, o compressor externo deve ser pressurizado para a pressão necessária. Sob pressão reduzida, o ponto de ebulição do gás diminuirá. Para o princípio da compressão interna, o produto líquido na torre de destilação aumenta principalmente a pressão por uma bomba e, em seguida, entra no oleoduto principal através de um trocador de calor. A principal diferença entre os dois métodos é que a compressão externa é reduzida na pressão por um compressor e a compressão interna é pressurizada por uma bomba hidráulica. O processo de compressão interna possui baixos custos operacionais, manutenção simples de equipamentos, alto fator de segurança e operação conveniente.
A embalagem estruturada é uma nova tecnologia de processo desenvolvida nos últimos anos, com as seguintes vantagens: ① baixo consumo de energia e troca contínua de calor. A embalagem estruturada pode formar uma camada de filme líquido na superfície do líquido do refluxo, e a resistência do fluxo de gás também será reduzida. Como existem diferentes oleodutos para o transporte de gás e líquido, respectivamente, a troca de calor será realizada continuamente, reduzindo assim a resistência da torre de embalagem e, finalmente, reduzindo o consumo de energia. ② Tem uma alta eficiência de separação para oxigênio, nitrogênio e argônio. Após o uso da embalagem estruturada, a pressão na torre diminuirá. À medida que a pressão na torre diminui, a eficiência de separação da torre aumentará gradualmente. ③ Pode ser alterado e operado em uma ampla faixa. Após a adoção da embalagem estruturada, o gás e o líquido são conectados continuamente, resultando em uma redução na capacidade de retenção do líquido da própria torre, que pode suportar alterações em uma faixa de carga maior e é fácil de operar.
1.3.3 Produção de argônio sem destilação completa
A tecnologia total de produção de argônio sem destilação é uma nova tecnologia de processo, e já existem muitos desses dispositivos em grandes empresas químicas domésticas. Essa tecnologia de processo é dividida em duas etapas. O primeiro passo é remover o oxigênio do gás por hidrogenação para obter argônio bruto e depois usar a destilação de baixa temperatura para remover o nitrogênio para obter argônio de alta pureza. Essa tecnologia de processo tem as vantagens de operação fácil, fluxo de processo simples e alta pureza do produto. Como esse processo usa hidrogênio, o fator de segurança do processo é reduzido, resultando em baixa confiabilidade do processo.
2.Summary
O ar é um recurso inesgotável. Nitrogênio e oxigênio no ar são importantes matérias -primas em processos químicos. A separação de gases no ar é de grande importância para o desenvolvimento da indústria química. O desenvolvimento de qualquer setor avançará em direção a uma direção mais orientada para a empresa, tecnológica e profissional. Cada empresa deve escolher razoavelmente o processo de separação de acordo com sua situação real, melhorar a qualidade da produção, reduzir os custos de produção e maximizar os benefícios econômicos sob a premissa de garantir a segurança da produção. Atualmente, ainda existem muitos problemas com essas três tecnologias de processo de separação de ar, e o processo precisa ser otimizado para obter uma separação eficiente do ar.
