Với sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp hóa chất, năng lượng, y tế và các ngành khác, nhu cầu về khí công nghiệp có độ tinh khiết cao (như oxy, nitơ, argon) tiếp tục tăng trưởng.Công nghệ tách khí bằng phương pháp đông lạnhLà phương pháp tách khí quy mô lớn tiên tiến nhất, công nghệ này đã trở thành giải pháp cốt lõi của ngành công nghiệp nhờ hiệu quả cao và tính ổn định. Bài viết này sẽ phân tích các nguyên lý kỹ thuật, sự khác biệt trong các kịch bản ứng dụng khác nhau và các yêu cầu cấu hình cơ bản của công nghệ này.

So với thiết bị tách khí-không khí, thiết bị tách chất lỏng-không khí đòi hỏi công suất làm lạnh lớn hơn. Tùy thuộc vào sản lượng khác nhau của thiết bị tách chất lỏng-không khí, chúng tôi sử dụng nhiều quy trình chu trình làm lạnh khác nhau:Hệ thống làm lạnh giãn nở tuabin tăng áp, hệ thống làm lạnh làm mát sơ bộ nhiệt độ thấp, hệ thống làm lạnh giãn nở áp suất cao và thấp bằng máy nén tuần hoàn.v.v., nhằm đạt được mục tiêu giảm tiêu thụ năng lượng thông qua nhiều phương pháp khác nhau. Hệ thống điều khiển áp dụngHệ thống điều khiển DCS hoặc PLCvà hỗ trợ các thiết bị hiện trường để toàn bộ hệ thống thiết bị trở nên dễ vận hành, ổn định và đáng tin cậy.

Đặc điểm kỹ thuật: Bước đột phá công nghệ trong chưng cất đông lạnh.

Công nghệ tách khí lỏng siêu lạnh nén và làm lạnh không khí đến nhiệt độ cực thấp (dưới -196°C) và sử dụng sự khác biệt về điểm sôi của từng thành phần để thực hiện quá trình tách. Những ưu điểm chính bao gồm:

  • Sản phẩm đầu ra có độ tinh khiết cao:Nó có thể sản xuất oxy tinh khiết 99,999%, nitơ tinh khiết và argon siêu tinh khiết để đáp ứng các nhu cầu cao cấp như trong ngành bán dẫn và điều trị y tế.
  • Năng lực sản xuất quy mô lớn:Sản lượng hàng ngày của một đơn vị có thể đạt hàng nghìn tấn, rất phù hợp với các ngành công nghiệp nặng như công nghiệp thép và hóa chất.
  • Tối ưu hóa hiệu quả năng lượng:Thiết bị tách khí hiện đại tích hợp máy nén, bộ giãn nở và bộ trao đổi nhiệt hiệu suất cao, giúp giảm tiêu thụ năng lượng hơn 30%.

Sự khác biệt về ứng dụng: Nhu cầu của ngành thúc đẩy sự khác biệt về công nghệ.

Các ngành công nghiệp khác nhau có những yêu cầu khác nhau đối với hệ thống tách khí lạnh sâu, chủ yếu được chia thành các loại sau:

Kiểu công nghiệp truyền thống

  • Lĩnh vực ứng dụng:Luyện kim, hóa dầu.
  • Đặc trưng:Tập trung vào oxy lưu lượng cao (như chất hỗ trợ đốt trong sản xuất thép) hoặc nitơ (như khí bảo vệ hóa học), được trang bị các bể chứa lớn và hệ thống vận chuyển đường ống.

Loại tinh khiết cao cấp dùng trong điện tử

  • Lĩnh vực ứng dụng:chất bán dẫn, quang điện.
  • Đặc trưng:Cần sử dụng khí siêu tinh khiết (tạp chất ≤ 0,1 ppm), và hệ thống gồm các tháp chưng cất nhiều tầng và các mô-đun lọc chính xác được cấu hình.

Loại hình chăm sóc sức khỏe

  • Lĩnh vực ứng dụng:bệnh viện, dược phẩm sinh học.
  • Đặc trưng:Nhấn mạnh vào sự an toàn và khả năng cung cấp tức thời, thường được trang bị các bình chứa oxy lỏng và hệ thống hóa hơi.

Loại hỗ trợ năng lượng mới

  • Lĩnh vực ứng dụng:Năng lượng hydro, thu giữ carbon.
  • Đặc trưng:Tích hợp chức năng chiết xuất krypton, xenon và các khí hiếm khác, phù hợp với chuỗi ngành công nghiệp năng lượng xanh.

Cấu hình cơ bản: mô-đun lõi của hệ thống tách khí

Một bộ thiết bị tách khí lỏng lạnh sâu hoàn chỉnh thường bao gồm các thành phần chính sau:

1. Hệ thống nén khí

Máy nén ly tâm nhiều tầng, cung cấp áp suất cần thiết cho quá trình tách (0,5-1,0 MPa).

2. Thiết bị làm lạnh sơ bộ và lọc nước

Bộ hấp phụ sàng phân tử loại bỏ các tạp chất như hơi ẩm và CO₂.

3. Thiết bị đông lạnh cốt lõi

  • - Bộ trao đổi nhiệt chính: trao đổi nhiệt giữa không khí và khí sản phẩm.
  • - Tháp chưng cất hai tầng: tách oxy/nitơ ở tháp dưới, tinh chế thêm ở tháp trên.

4. Tủ lạnh giãn nở

Cung cấp khả năng làm mát liên tục để duy trì môi trường nhiệt độ thấp.

5. Hệ thống lưu trữ và hóa hơi

Bồn chứa oxy lỏng/nitơ lỏng, bơm đông lạnh và thiết bị hóa hơi.

Xu hướng tương lai: trí tuệ nhân tạo và giảm phát thải carbon.

Công nghệ phân tách không khí toàn cầu đang có những bước đột phá theo hai hướng:

  • Trí thông minh:Tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng thông qua thuật toán AI và giám sát độ tinh khiết của khí đốt trong thời gian thực.
  • Màu xanh lá:Sử dụng năng lượng tái tạo để vận hành các tổ máy nén nhằm giảm lượng khí thải carbon.

Nếu bạn có bất kỳ nhu cầu nào về oxy/nitơ/argon, vui lòng liên hệ với chúng tôi:

Emma Lv

Điện thoại/WhatsApp/WeChat:+86-15268513609

E-mail: Emma.Lv@fankeintra.com

Facebook: https://www.facebook.com/profile.php?id=61575351504274


Thời gian đăng bài: 27 tháng 5 năm 2025