Tách khí bằng phương pháp đông lạnh (tách khí ở nhiệt độ thấp) và các thiết bị sản xuất nitơ thông thường (như máy tách màng và máy tạo nitơ bằng phương pháp hấp phụ dao động áp suất) là những phương pháp chính để sản xuất nitơ trong công nghiệp. Công nghệ tách khí bằng phương pháp đông lạnh được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng sản xuất nitơ hiệu quả và độ tinh khiết cao. Bài viết này sẽ xem xét kỹ lưỡng những ưu điểm và nhược điểm giữa thiết bị tách khí bằng phương pháp đông lạnh và thiết bị sản xuất nitơ, tiến hành phân tích so sánh về độ tinh khiết của nitơ, ứng dụng thiết bị và chi phí vận hành, nhằm cung cấp tài liệu tham khảo cho việc lựa chọn công nghệ sản xuất nitơ phù hợp. Độ tinh khiết của nitơ

Một ưu điểm đáng kể của phương pháp tách khí bằng nhiệt độ cực thấp để sản xuất nitơ là khả năng đạt được độ tinh khiết nitơ cực cao. Phương pháp này thường có thể sản xuất nitơ với độ tinh khiết trên 99,999%, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng yêu cầu nitơ có độ tinh khiết cực cao, chẳng hạn như sản xuất điện tử, tổng hợp hóa học và công nghiệp hàng không vũ trụ. Ngược lại, thiết bị sản xuất nitơ bằng phương pháp tách màng chỉ có thể cung cấp nitơ với độ tinh khiết từ 90% đến 99,5%, trong khi thiết bị sản xuất nitơ bằng phương pháp hấp phụ dao động áp suất (PSA) có thể cung cấp nitơ với độ tinh khiết lên đến 99,9%, nhưng vẫn không thể sánh được với hiệu suất của phương pháp tách khí bằng nhiệt độ cực thấp. Do đó, phương pháp tách khí bằng nhiệt độ cực thấp cạnh tranh hơn trong các ngành công nghiệp yêu cầu khí có độ tinh khiết cao.

hình ảnh 1

Khối lượng sản xuất nitơ

Các thiết bị tách khí bằng phương pháp đông lạnh sâu có khả năng sản xuất lượng lớn nitơ, đặc biệt phù hợp với các trường hợp nhu cầu nitơ cao, chẳng hạn như nhà máy thép và nhà máy hóa chất. Bởi vì phương pháp tách khí bằng đông lạnh sâu làm hóa lỏng không khí ở nhiệt độ thấp và sau đó tách nitơ và oxy, công suất sản xuất của một thiết bị có thể đạt hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn mét khối mỗi giờ. Ngược lại, thiết bị sản xuất nitơ bằng phương pháp tách màng và hấp phụ dao động áp suất có công suất sản xuất tương đối hạn chế, thường phù hợp với người dùng công nghiệp vừa và nhỏ với nhu cầu nitơ từ hàng chục đến hàng trăm mét khối mỗi giờ. Do đó, trong các trường hợp nhu cầu nitơ cao, phương pháp tách khí bằng đông lạnh sâu có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu của các doanh nghiệp.

Chi phí hoạt động

Xét về chi phí vận hành, thiết bị tách khí bằng phương pháp đông lạnh sâu tiết kiệm hơn cho hoạt động liên tục quy mô lớn. Chi phí đầu tư ban đầu của thiết bị tách khí bằng phương pháp đông lạnh sâu cao hơn, nhưng trong quá trình vận hành lâu dài, chi phí khí trên mỗi đơn vị sẽ tương đối thấp hơn. Đặc biệt trong các trường hợp nhu cầu cao về nitơ và oxy cùng lúc, phương pháp tách khí bằng đông lạnh sâu có thể giảm đáng kể tổng chi phí sản xuất khí thông qua sản xuất đồng thời. Ngược lại, công nghệ sản xuất nitơ bằng hấp phụ dao động áp suất và công nghệ tách màng có mức tiêu thụ năng lượng cao hơn, đặc biệt khi sản xuất nitơ có độ tinh khiết cao. Chi phí vận hành tương đối cao hơn, và hiệu quả kinh tế vận hành không cao bằng phương pháp tách khí bằng đông lạnh sâu khi sản lượng nitơ lớn. Các trường hợp áp dụng

Thiết bị tách khí bằng phương pháp đông lạnh được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp quy mô lớn, nơi cần cả nitơ và oxy, chẳng hạn như trong ngành thép, hóa chất và hóa dầu. Mặt khác, thiết bị sản xuất nitơ bằng phương pháp hấp phụ dao động áp suất và thiết bị tách màng phù hợp hơn cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ, đặc biệt là trong các trường hợp cần thu được nitơ một cách linh hoạt và nhanh chóng. Hệ thống tách khí bằng phương pháp đông lạnh đòi hỏi thời gian lập kế hoạch và lắp đặt nhất định, và phù hợp với các cơ sở quy mô lớn có hoạt động ổn định lâu dài. Ngược lại, thiết bị tách màng và thiết bị hấp phụ dao động áp suất có kích thước tương đối nhỏ hơn, dễ di chuyển và lắp đặt nhanh chóng, và phù hợp với các dự án ngắn hạn hoặc những nơi cần bố trí linh hoạt.

Công suất sản xuất khí đốt

Một ưu điểm lớn khác của phương pháp tách khí bằng nhiệt độ cực thấp là khả năng sản xuất khí. Phương pháp này không chỉ sản xuất nitơ mà còn có thể sản xuất các loại khí công nghiệp khác như oxy và argon, có ứng dụng quan trọng trong luyện thép, sản xuất hóa chất và các lĩnh vực khác. Do đó, công nghệ tách khí bằng nhiệt độ cực thấp phù hợp với các doanh nghiệp có nhu cầu khí đa dạng và có thể giảm đáng kể chi phí mua khí tổng thể. Ngược lại, thiết bị hấp phụ dao động áp suất và thiết bị tách màng thường chỉ có thể sản xuất nitơ, và độ tinh khiết cũng như sản lượng nitơ sản xuất ra bị hạn chế bởi nhiều yếu tố.

bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng

Hệ thống tách khí bằng phương pháp đông lạnh cũng có một số ưu điểm về bảo vệ môi trường và hiệu quả năng lượng. Do phương pháp tách khí bằng đông lạnh sử dụng phương pháp tách vật lý và không cần chất hóa học, nên nó không gây ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, thông qua thiết kế được cải tiến và công nghệ thu hồi nhiệt, hiệu quả sử dụng năng lượng của thiết bị tách khí bằng đông lạnh đã được cải thiện đáng kể. Ngược lại, thiết bị sản xuất nitơ bằng phương pháp hấp phụ dao động áp suất đòi hỏi quá trình hấp phụ và giải hấp thường xuyên, dẫn đến tiêu thụ năng lượng tương đối cao. Thiết bị sản xuất nitơ bằng phương pháp tách màng, mặc dù tiêu thụ năng lượng tương đối thấp hơn, nhưng có phạm vi ứng dụng hạn chế, đặc biệt trong trường hợp yêu cầu độ tinh khiết cao và lưu lượng lớn, hiệu quả sử dụng năng lượng của nó không tốt bằng thiết bị tách khí bằng đông lạnh.

Bảo trì và vận hành

Việc bảo trì các hệ thống tách khí bằng phương pháp đông lạnh tương đối phức tạp và đòi hỏi kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm để quản lý và bảo trì thường xuyên. Tuy nhiên, nhờ hiệu suất ổn định và tuổi thọ thiết bị dài, các thiết bị tách khí bằng phương pháp đông lạnh có thể duy trì hoạt động hiệu quả trong thời gian dài. Ngược lại, việc bảo trì thiết bị tách màng và hấp phụ dao động áp suất tương đối đơn giản, nhưng các thành phần cốt lõi của chúng, chẳng hạn như chất hấp phụ và các thành phần màng, dễ bị nhiễm bẩn hoặc lão hóa, dẫn đến chu kỳ bảo trì ngắn và tần suất bảo trì cao, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế và độ tin cậy lâu dài của thiết bị.

Bản tóm tắt

Tóm lại, công nghệ tách khí bằng phương pháp làm lạnh sâu có những ưu điểm vượt trội so với các thiết bị sản xuất nitơ bằng phương pháp hấp phụ dao động áp suất và tách màng thông thường về độ tinh khiết của nitơ, sản lượng, chi phí vận hành và sản lượng khí đồng thời. Phương pháp tách khí bằng làm lạnh sâu đặc biệt phù hợp với các doanh nghiệp công nghiệp lớn, đặc biệt là trong các trường hợp có yêu cầu cao về độ tinh khiết của nitơ, nhu cầu oxy và sản lượng. Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ hoặc những doanh nghiệp có nhu cầu nitơ linh hoạt và sản lượng tương đối thấp hơn, các thiết bị sản xuất nitơ bằng phương pháp hấp phụ dao động áp suất và tách màng là những lựa chọn khả thi hơn về mặt kinh tế. Do đó, các doanh nghiệp nên đưa ra lựa chọn hợp lý dựa trên nhu cầu thực tế của mình và chọn thiết bị sản xuất nitơ phù hợp nhất.

hình ảnh 2

Chúng tôi là nhà sản xuất và xuất khẩu thiết bị tách khí. Nếu bạn muốn biết thêm về chúng tôi:

Người liên hệ: Anna

Điện thoại/WhatsApp/WeChat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 


Thời gian đăng bài: 25 tháng 8 năm 2025