CÔNG TY TNHH TẬP ĐOÀN CÔNG NGHỆ HANGZHOU NUZHUO

Tháp tách khí là một thiết bị quan trọng được sử dụng để tách các thành phần khí chính trong không khí thành nitơ, oxy và các khí hiếm khác. Quy trình hoạt động chủ yếu bao gồm các bước như nén khí, làm lạnh sơ bộ, tinh chế, làm lạnh và chưng cất. Việc kiểm soát chính xác từng bước là rất quan trọng để đảm bảo độ tinh khiết và ổn định của sản phẩm khí cuối cùng. Bài viết này sẽ giới thiệu chi tiết về quy trình hoạt động của tháp tách khí.

1. Nén khí và làm mát sơ bộ

Bước đầu tiên trong quy trình tháp tách khí là nén không khí. Thông qua nhiều giai đoạn nén khí, không khí được nén đến áp suất 5-7 bar. Trong quá trình nén, nhiệt độ của không khí nén cũng tăng lên, vì vậy các bộ làm mát trung gian và bộ làm mát sau được sử dụng để hạ nhiệt độ không khí. Để ngăn ngừa máy nén bị hư hại do tạp chất trong không khí, các hạt trong không khí được loại bỏ thông qua các bộ lọc. Sau đó, không khí nén được đưa đến hệ thống làm mát sơ bộ để làm mát thêm, thường sử dụng nước làm mát hoặc chất làm lạnh như Freon, để làm mát không khí xuống khoảng 5°C.

2. Lọc không khí và khử nước

Sau quá trình làm lạnh sơ bộ, không khí chứa một lượng nhỏ hơi ẩm và carbon dioxide. Những tạp chất này có thể tạo thành băng ở nhiệt độ thấp và làm tắc nghẽn thiết bị. Do đó, không khí cần được làm sạch và khử nước. Quá trình này thường sử dụng tháp hấp phụ sàng phân tử, thông qua các quá trình hấp phụ và tái tạo định kỳ để loại bỏ hơi nước, carbon dioxide và hydrocarbon, v.v., nhằm đảm bảo hoạt động trơn tru của các quá trình nhiệt độ thấp tiếp theo. Không khí được làm sạch sẽ và khô ráo, thích hợp cho các quá trình làm lạnh và tách chất tiếp theo.

3. Bộ trao đổi nhiệt chính làm mát không khí

Không khí đã được làm sạch được làm mát trong bộ trao đổi nhiệt chính bằng phương pháp làm lạnh sâu. Bộ trao đổi nhiệt chính là một trong những thiết bị quan trọng nhất trong quy trình tháp tách khí. Không khí trong bộ trao đổi nhiệt chính trải qua quá trình trao đổi nhiệt với nitơ và oxy lạnh đã được tách ra, làm giảm nhiệt độ của nó xuống gần nhiệt độ hóa lỏng. Hiệu suất trao đổi nhiệt trong quá trình này ảnh hưởng trực tiếp đến mức tiêu thụ năng lượng và độ tinh khiết của sản phẩm cuối cùng của tháp tách khí. Thông thường, các bộ trao đổi nhiệt dạng tấm cánh bằng nhôm hiệu quả cao được sử dụng để cải thiện hiệu suất trao đổi nhiệt.

4. Quá trình tách trong tháp chưng cất

Không khí đã được làm mát được dẫn đến tháp chưng cất để tách các thành phần khác nhau trong không khí dựa trên sự khác biệt về điểm sôi. Không khí dần dần hóa lỏng ở nhiệt độ thấp, tạo thành không khí lỏng. Không khí lỏng này đi vào tháp chưng cất để trải qua nhiều tương tác giữa pha khí và pha lỏng. Trong tháp chưng cất, oxy, nitơ và các khí hiếm như argon được tách ra. Nồng độ oxy tăng dần ở đáy tháp, trong khi nitơ được tách ra ở đỉnh. Thông qua quá trình chưng cất, có thể thu được oxy và nitơ tinh khiết với độ tinh khiết cao hơn.

5. Khai thác các sản phẩm chứa oxy và nitơ

Quá trình tách oxy và nitơ là bước cuối cùng của tháp tách khí. Oxy và nitơ lỏng được tách ra từ tháp chưng cất và được làm nóng trở lại nhiệt độ phòng thông qua bộ trao đổi nhiệt để đạt được trạng thái khí mong muốn. Các sản phẩm khí này sau đó được chuyển đến các bể chứa hoặc cung cấp trực tiếp cho người sử dụng. Để cải thiện hiệu quả quy trình và độ tinh khiết của sản phẩm, cấu trúc tháp đôi đôi khi được thiết kế để tách thêm argon khỏi oxy và nitơ cho mục đích công nghiệp.

6. Kiểm soát và Tối ưu hóa

Toàn bộ quy trình tháp tách khí bao gồm một hệ thống điều khiển phức tạp, đòi hỏi giám sát và điều chỉnh theo thời gian thực các quá trình nén, làm mát, trao đổi nhiệt và tách khí để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Các tháp tách khí hiện đại thường được trang bị hệ thống điều khiển tự động, sử dụng cảm biến và phần mềm điều khiển để điều chỉnh chính xác các thông số như nhiệt độ, áp suất và lưu lượng nhằm tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng của quy trình sản xuất và độ tinh khiết của khí sản phẩm.

Quy trình hoạt động của tháp tách khí bao gồm nhiều bước như nén khí, làm lạnh sơ bộ, tinh chế, làm lạnh sâu và chưng cất. Thông qua các quá trình này, oxy, nitơ và các khí hiếm trong không khí có thể được tách ra một cách hiệu quả. Sự phát triển của công nghệ tháp tách khí hiện đại đã giúp quá trình tách khí hiệu quả hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn, điều này có ý nghĩa rất lớn đối với ứng dụng trong công nghiệp khí.

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

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com