Защо е необходимо устройство за разделяне на въздух (ASU).
Устройствата за разделяне на въздуха (ASUs) са от незаменимо значение в съвременните индустриални системи. Много аспекти на промишленото производство разчитат в голяма степен на промишлени газове като кислород, азот и аргон. Въздухът, като естествен източник на тези газове, изисква специализирано оборудване за разделянето и пречистването им. Устройствата за разделяне на въздуха са основното оборудване за този процес.
В металургичната промишленост процеси като производство на чугун в доменни пещи и конверторно производство на стомана разчитат на кислород. Кислородът подпомага горенето, повишава температурите в пещта и ускорява реакциите на топене. Той също така премахва примеси като въглерод и сяра от разтопеното желязо, подобрявайки качеството на стоманата. Без стабилно снабдяване с-кислород с висока чистота, ефективността на топене намалява значително и качеството на продукта става трудно за гарантиране.
В химическата промишленост азотът често се използва като защитен газ поради стабилните си химични свойства. В процеси като синтетичен амоняк и нефтохимикали, азотът изолира атмосферата, предотвратявайки окисляването на суровините и продуктите и потенциално предотвратявайки експлозии и други инциденти, свързани с безопасността. Освен това, някои химични реакции изискват специфична инертна атмосфера и стабилното снабдяване с азот е от съществено значение за гладкото протичане на тези реакции.
Хранително-вкусовата промишленост също използва газове, произведени от въздухоразделителни агрегати. Например, азотът може да се използва в опаковките на храни за ефективно инхибиране на растежа и размножаването на микроорганизми, удължавайки срока на годност на храните. Кислородът се използва за консервиране на плодове и зеленчуци, поддържане на дишането и свежестта им.
Медицината също разчита на промишлени газове. Кислородът с висока{1}}чистота е от решаващо значение за спасяването на критично болни пациенти и лечението на респираторни заболявания. Болниците се нуждаят от непрекъснато и стабилно снабдяване с кислород, за да осигурят гладкото функциониране на медицинските услуги.
Както може да се види, индустриалните газове са незаменим и критичен ресурс в производството и операциите на много индустрии. Притежаването на единица за разделяне на въздуха гарантира, че тези индустрии имат непрекъснато и стабилно снабдяване с промишлени газове, като по този начин гарантира гладко производство и операции.
Предимства от притежаването на устройство за разделяне на въздух (ASU)
Значително намаляване на разходите: За компании, които използват голямо количество промишлени газове, производството на собствени газове предлага значителни предимства в разходите пред закупуването им. От една страна, суровината за промишлено производство на газ е въздухът, който има почти нищожни разходи. Закупуването на газ изисква плащане за самия газ, както и печалбата на доставчика. От друга страна, -производството на място директно доставя газ до производствения цех, като елиминира транспортните разходи, свързани със закупуването на газ, включително покупката и поддръжката на транспортни средства, както и разходите за енергия и труд, свързани с транспорта. Това може значително да спести значителни разходи на компаниите и да подобри икономическата ефективност в дългосрочен план.
Значително подобрена надеждност на доставките: Разчитането на външни доставчици на промишлен газ често се влияе от различни фактори, като производствен капацитет на доставчици, условия на движение по транспортния маршрут и промени във времето, като всички те могат да доведат до прекъсвания или забавяния в доставките на газ. Компаниите със собствени въздухоразделителни единици могат гъвкаво да коригират графиците за производство и доставка на газ въз основа на техните производствени планове и действителни нужди. Това гарантира стабилно снабдяване с газ дори когато външната среда се колебае, предотвратявайки спиране на производството поради недостиг на газ и минимизирайки загубите, причинени от спиране на производството.
Лесни и ефективни операции: Модерните агрегати за разделяне на въздуха използват усъвършенствана автоматизирана технология за управление, позволяваща автоматизирано наблюдение и регулиране на производствения процес. Операторите могат да наблюдават работния статус на модула и да правят корекции директно от екрана на компютъра в контролната зала. Конструкцията на блока напълно отчита необходимостта от безпилотна работа и е оборудвана с цялостна система за откриване на неизправности и алармена система. Когато възникне аномалия, се издават незабавни предупреждения и се прилагат подходящи защитни мерки. Това не само намалява броя на необходимите оператори и разходите за труд, но също така подобрява стабилността и безопасността на работата на блока, намалявайки управленската тежест върху предприятието.
Видове въздухоразделителни агрегати
Производствени единици без-криогенен процес
N₂ Мембранна система: Ядрото на N₂ мембранната система е мембранен модул със селективна пропускливост. Когато сгъстеният въздух преминава през мембранния модул, газовите молекули като кислород и въглероден диоксид по-лесно проникват през стената на мембраната, докато азотните молекули е по-малко вероятно да преминат през нея, като по този начин отделят азота от другите газове. Тази система се отличава с малък размер, леко тегло и компактна структура, което я прави относително лесна за инсталиране и поддръжка. Подходящ е за приложения, при които изискванията за чистота на азота не са особено високи (обикновено между 95% и 99,9%) и търсенето е ниско, като опаковки на електронни компоненти и малки опаковки за храни.
N₂ PSA система: N₂ PSA системата разделя азота чрез използване на разликата в адсорбционния капацитет между азот и кислород на адсорбент. Под налягане адсорбентът преференциално адсорбира примеси като кислород, докато азотът преминава през адсорбционната кула, за да се превърне в продуктов газ. Когато адсорбентът достигне насищане, налягането се намалява и адсорбираните примеси се десорбират, което позволява на адсорбента да бъде регенериран и рециклиран. Тази система стартира бързо, като обикновено произвежда квалифициран азот в рамките на минути. Чистотата на азота може да се регулира, за да отговори на търсенето, като обикновено варира от 95% до 99,999%. Подходящ е за малки- до-нужди от азот, като заместване на азот в резервоари за съхранение на химикали и лабораторна употреба.
O₂ PSA, VSA или VPSA системи: Принципът на работа на O₂ PSA система е подобен на този на N₂ PSA система, с изключение на това, че използваният адсорбент има по-силен капацитет за адсорбция на кислород. По време на прилагане на налягане, адсорбентът адсорбира кислород, докато неабсорбираният азот и други газове се отделят като отпадъчни газове. По време на намаляване на налягането, адсорбираният кислород се десорбира, което води до кислороден продукт. Системата VSA надгражда системата PSA чрез използване на вакуумна десорбция, намаляване на налягането на десорбция и подобряване на възстановяването на кислорода. VPSA системите допълнително оптимизират процеса, което води до по-висока ефективност на производството на кислород. Кислородът, произведен от тези системи, обикновено има чистота от 90%-95%, което ги прави подходящи за малки- до средни-нужди от кислород, като доставка на медицински кислород и заваряване и рязане в малък мащаб.
Устройство за криогенно разделяне на въздуха
Оперативният процес на криогенна единица за разделяне на въздух е сравнително сложен, включващ предимно компресия на въздуха, пречистване, втечняване и дестилация. Първо, въздухът се компресира до определено налягане и след това примеси като влага и въглероден диоксид се отстраняват, за да се предотврати образуването на лед и блокиране на оборудването по време на последващия процес на втечняване. Пречистеният въздух постъпва в топлообменник за охлаждане и постепенно втечняване. Течният въздух влиза в дестилационна кула. Поради различните точки на кипене на кислорода и азота (точката на кипене на кислорода е приблизително -183 градуса, точката на кипене на азота е приблизително -196 градуса), течният въздух се нагрява в дестилационната кула. Азотът се изпарява първо, издигайки се до върха на кулата, за да бъде събран, докато кислородът остава на дъното, постигайки разделяне. Това устройство може да произвежда кислород с висока-чистота (над 99,6%), азот (над 99,999%) и редки газове като аргон. Той е подходящ за широкомащабно промишлено производство, като големи стоманодобивни заводи и въглищни химически заводи, където търсенето на промишлени газове е високо и чистотата е критична. Въпреки че първоначалната инвестиция в оборудването и консумацията на енергия са относително високи, те предлагат предимства като висока производителност, висока чистота на продукта и стабилна работа, което води до добра дългосрочна икономическа ефективност.
Нови въздухоразделителни възли
С непрекъснатия напредък на технологиите, новите въздухоразделителни единици постигнаха множество технологични иновации. По отношение на енергийната ефективност, те използват по-ефективни компресори, топлообменници и друго оборудване, оптимизирайки процесите и намалявайки потреблението на енергия за единица продукт. Например новите центробежни компресори предлагат по-ниска консумация на енергия и по-стабилна работа от традиционните бутални компресори.
По отношение на ефективността на разделяне, разработването и прилагането на нови адсорбенти и мембранни материали подобриха селективността и ефективността на разделянето на газа, което доведе до по-висока чистота на продукта и подобрени нива на възстановяване. В същото време подобренията в автоматизираната технология за управление позволиха интелигентна работа на блока, позволявайки автоматично регулиране на работните параметри въз основа на промените в търсенето на газ, подобрявайки неговата адаптивност и стабилност.
Новите агрегати за разделяне на въздуха също дават приоритет на екологичните показатели, намалявайки емисиите на отпадъчни газове и отпадъчни води по време на производството, отговаряйки на изискванията за зелено развитие в съвременната индустрия. Те могат по-добре да отговорят на индивидуалните нужди на различните индустрии и са широко използвани в нововъзникващи сектори като нова енергия и полупроводници.
Използвани/преместени въздухоразделителни модули
Използваните/преместени въздухоразделителни единици обикновено са неизползвано или пенсионирано оборудване от компаниите поради производствени корекции или технологични надстройки. След това това оборудване се проверява професионално, ремонтира се и се премества, преди да бъде върнато в експлоатация. За стартиращи или малки и средни-предприятия с ограничени средства, закупуването на употребявано/преместено устройство за разделяне на въздуха може значително да намали първоначалните инвестиционни разходи и бързо да установи капацитет за производство на газ.
Когато избирате употребявано/преместено устройство за разделяне на въздуха, е важно да оцените задълбочено работното състояние на оборудването, възрастта и записите за поддръжка, за да сте сигурни, че то може да отговори на производствените нужди. Освен това е важно да се вземат предвид разходите за преместване, инсталиране и въвеждане в експлоатация, както и текущата поддръжка. Въпреки че употребяваните/преместените единици може да не са толкова способни и технологично напреднали като новите единици, те могат да спестят на компаниите значителни пари и да предложат значително предимство по-ефективност на разходите, при условие че отговарят на основните производствени нужди.
Услугите на NEWTEK в проекти за въздушно разделяне
NEWTEK е натрупал обширна експертиза и опит в газовото инженерство и притежава силни способности за интегриране на ресурси. Ние предлагаме пълна гама от услуги за проекти за въздушно разделяне, включително EPC (инженеринг, генерално договаряне) и готови решения за различни индустрии, включително текстил, металургия и химикали.
Металургичната промишленост има голямо търсене на индустриални газове и изисква висока чистота. В проектите за въздушно разделяне за металургичната промишленост NEWTEK използва своя опит в управлението на големи и сложни проекти. Ние се занимаваме с проблеми с комуникацията, интерфейса и координацията в множество дисциплини и етапи, като например газопроводни връзки между блока и оборудването за топене и съвместимост на системата за управление. Чрез установяването на ефективни комуникационни механизми и процеси на координация, ние осигуряваме плавен информационен поток и координация на работата между всички участници в проекта, гарантирайки ефективно изпълнение на проекта и-навременна доставка.
Сложната производствена среда на химическата промишленост поставя изключително високи изисквания към безопасността и стабилността на оборудването. При предоставяне на EPC услуги за въздушно разделителни единици на химически компании, NEWTEK стриктно се придържа към разпоредбите и стандартите за безопасност на химическата промишленост, като изцяло отчита факторите за безопасност през всеки етап от процеса, включително проектиране, конструкция и избор на оборудване. Например, по време на монтажа на оборудването ние даваме приоритет на внедряването на взривообезопасени-и анти-корозионни мерки. В дизайна на системата за управление ние включваме множество защитни устройства за безопасност, за да осигурим навременно изключване в случай на аномалия, като по този начин предотвратяваме инциденти, свързани с безопасността.
Цялостните EPC услуги на NEWTEK и инженерните решения до ключ, от стартирането на проекта-до експлоатацията, освобождават клиентите от сложността на жизнения цикъл на проекта. Клиентите просто изпращат своите изисквания и NEWTEK ще наблюдава всички аспекти на проекта, включително цялостно планиране, проектиране, доставка, строителство и пускане в експлоатация, като гарантира-навременна доставка и надеждна работа. Това-безпроблемно обслужване на едно гише-спестява на компаниите значително време и усилия, като им позволява да се съсредоточат върху основните си производствени операции и да подобрят цялостната оперативна ефективност.
