CÔNG TY TNHH TẬP ĐOÀN CÔNG NGHỆ HANGZHOU NUZHUO

Với nhu cầu công nghiệp ngày càng tăng, công nghệ tách khí bằng phương pháp đông lạnh sâu đã trở thành một trong những công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực sản xuất khí công nghiệp. Thiết bị tách khí bằng phương pháp đông lạnh sâu xử lý không khí thông qua quá trình đông lạnh sâu, tách các thành phần khác nhau trong không khí, chủ yếu bao gồm oxy lỏng (LOX), nitơ lỏng (LIN) và argon lỏng (LAR). Trong số các khí này, oxy lỏng và nitơ lỏng được sử dụng rộng rãi nhất và được ứng dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp như luyện kim, hóa chất, điện tử, y tế và thực phẩm. Bài viết này sẽ tiến hành phân tích so sánh quá trình sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng trong quá trình tách khí bằng phương pháp đông lạnh sâu, và tìm hiểu ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến sản lượng.

I. Tổng quan về công nghệ tách khí bằng phương pháp đông lạnh

Công nghệ tách khí bằng phương pháp đông lạnh là một phương pháp làm lạnh không khí đến nhiệt độ cực thấp (dưới khoảng -150°C) để hóa lỏng nó. Thông qua quá trình này, các thành phần khí khác nhau trong không khí (như oxy, nitơ, argon, v.v.) được tách ra do điểm sôi khác nhau của chúng ở các nhiệt độ khác nhau, từ đó đạt được sự phân tách. Nguyên lý hoạt động của một thiết bị tách khí bằng phương pháp đông lạnh là làm lạnh không khí và sử dụng tháp phân đoạn để tách khí. Nhiệt độ hóa lỏng của oxy và nitơ lần lượt là -183°C và -196°C. Việc sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng thường phụ thuộc vào lưu lượng khí, hiệu suất làm lạnh và điều kiện hoạt động của tháp phân đoạn.

II. Sự khác biệt trong sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng

Sự khác biệt trong sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng chủ yếu được quyết định bởi một số yếu tố: thành phần không khí, thông số vận hành, cấu trúc tháp phân tách và quy mô sản xuất. Trong các đơn vị tách khí bằng phương pháp đông lạnh, oxy và nitơ thường được tạo ra theo một tỷ lệ nhất định. Nhìn chung, sản lượng oxy lỏng tương đối thấp hơn so với nitơ lỏng, nhưng nhu cầu về oxy lỏng cũng liên tục tăng, đặc biệt là trong các ngành y tế, luyện thép và hóa chất.

Nhu cầu về oxy lỏng chủ yếu bị ảnh hưởng bởi nồng độ oxy và nhu cầu oxy trong một số ứng dụng công nghiệp nhất định. Trong một số ứng dụng công nghiệp, việc tăng nồng độ oxy trực tiếp dẫn đến tăng nhu cầu về oxy lỏng. Ví dụ, các công nghệ làm giàu oxy trong ngành thép, các quy trình đốt cháy hàm lượng oxy cao trong sản xuất thủy tinh, v.v., đều yêu cầu nguồn cung cấp oxy lỏng tương đối dồi dào. Ứng dụng của nitơ lỏng rộng rãi hơn, bao gồm y tế, điện tử, hàng không vũ trụ và các ngành công nghiệp khác. Trong các ngành này, nitơ lỏng được sử dụng rộng rãi để làm mát, lưu trữ và hóa lỏng khí nitơ lỏng.

III. Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng

Việc sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng không chỉ bị ảnh hưởng bởi nhu cầu thị trường mà còn bị hạn chế bởi hiệu suất hoạt động của thiết bị tách khí bằng phương pháp đông lạnh, lưu lượng khí và công nghệ làm lạnh, cùng nhiều yếu tố khác. Thứ nhất, lưu lượng khí là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng. Lưu lượng khí càng lớn, tổng lượng oxy lỏng và nitơ lỏng được sản xuất càng nhiều. Thứ hai, hiệu suất của tháp phân tách cũng rất quan trọng đối với quá trình sản xuất. Các yếu tố như chiều cao của tháp phân tách, nhiệt độ hoạt động và tỷ lệ hồi lưu khí đều ảnh hưởng đến hiệu suất tách oxy và nitơ, từ đó ảnh hưởng đến sản lượng cuối cùng.

Thiết kế và hiệu quả hoạt động của thiết bị làm lạnh ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí vận hành và năng lực sản xuất của tổ máy tách khí bằng phương pháp đông lạnh. Nếu hiệu suất hệ thống làm lạnh thấp, hiệu suất hóa lỏng của không khí sẽ giảm đáng kể, từ đó ảnh hưởng đến sản lượng oxy lỏng và nitơ lỏng. Vì vậy, công nghệ và thiết bị làm lạnh tiên tiến có ý nghĩa rất quan trọng trong việc nâng cao năng lực sản xuất.

IV. Các biện pháp tối ưu hóa sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng

Để tăng sản lượng oxy lỏng và nitơ lỏng, nhiều doanh nghiệp tối ưu hóa các thông số vận hành của thiết bị tách khí bằng phương pháp đông lạnh nhằm đạt hiệu quả sản xuất cao hơn. Một mặt, tăng lưu lượng khí có thể nâng cao tổng sản lượng khí; mặt khác, cải thiện hiệu quả hoạt động của tháp phân tách, tối ưu hóa sự phân bố nhiệt độ và áp suất bên trong tháp, cũng có thể nâng cao hiệu quả tách oxy lỏng và nitơ lỏng. Ngoài ra, trong những năm gần đây, thiết bị sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng đã áp dụng nhiều công nghệ làm mát tiên tiến hơn, chẳng hạn như sử dụng hệ thống làm mát nhiều tầng, có thể cải thiện hơn nữa hiệu quả hóa lỏng và do đó tăng sản lượng oxy lỏng và nitơ lỏng.

V. Nhu cầu thị trường về oxy lỏng và nitơ lỏng từ quá trình tách khí bằng phương pháp đông lạnh

Sự khác biệt về nhu cầu thị trường đối với oxy lỏng và nitơ lỏng là một trong những yếu tố quan trọng để so sánh sản lượng. Nhu cầu về oxy lỏng thường bị ảnh hưởng đáng kể bởi các ngành công nghiệp cụ thể, đặc biệt là trong ngành luyện thép, cấp cứu y tế và sản xuất điện tử, nơi nhu cầu về oxy lỏng ổn định và tăng lên hàng năm. Ví dụ, với sự phát triển liên tục của ngành y tế, việc ứng dụng oxy lỏng trong điều trị cấp cứu, trị liệu và phẫu thuật ngày càng phổ biến, thúc đẩy sự tăng trưởng nhu cầu thị trường oxy lỏng. Đồng thời, việc ứng dụng rộng rãi nitơ lỏng trong thực phẩm đông lạnh, vận chuyển khí hóa lỏng, v.v., cũng dẫn đến sự tăng trưởng liên tục của nhu cầu nitơ lỏng.

Khả năng cung cấp oxy lỏng và nitơ lỏng có liên quan mật thiết đến quy mô thiết bị và hiệu quả hoạt động của các doanh nghiệp sản xuất. Các đơn vị tách khí bằng phương pháp đông lạnh sâu quy mô lớn thường có công suất sản xuất cao hơn, nhưng cũng đòi hỏi tiêu thụ năng lượng cao hơn và bảo trì thiết bị khắt khe hơn. Mặt khác, thiết bị quy mô nhỏ có ưu điểm về tính linh hoạt và kiểm soát chi phí, và có thể cung cấp kịp thời cho một số ứng dụng công nghiệp quy mô nhỏ.

Từ phân tích so sánh trên, có thể thấy rằng việc sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng trong quá trình tách khí bằng phương pháp đông lạnh sâu bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm lưu lượng khí, hiệu suất hoạt động của tháp phân tách và trình độ kỹ thuật của hệ thống làm lạnh. Mặc dù việc sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng thường thể hiện mối quan hệ tỷ lệ nhất định, nhưng nhu cầu thị trường, hiệu quả sản xuất và sự cải tiến liên tục của công nghệ thiết bị vẫn tạo ra nhiều dư địa để tối ưu hóa việc sản xuất hai loại khí này.

Với sự phát triển của ngành công nghiệp và tiến bộ công nghệ, công nghệ tách khí bằng phương pháp đông lạnh sâu dự kiến ​​sẽ đạt được công suất sản xuất cao hơn và tiêu thụ năng lượng thấp hơn trong tương lai. Là hai loại khí công nghiệp quan trọng, triển vọng thị trường của oxy lỏng và nitơ lỏng vẫn rất rộng mở. Thông qua việc liên tục cải tiến công nghệ và nâng cao hiệu quả sản xuất, công suất sản xuất oxy lỏng và nitơ lỏng sẽ phù hợp hơn với nhu cầu thị trường, cung cấp nguồn khí ổn định và hiệu quả hơn cho tất cả các ngành công nghiệp.

Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com