空氣分離供應(yīng)鏈以空氣為原料,經(jīng)壓縮機(jī)加壓、預(yù)冷系統(tǒng)降溫后,進(jìn)入分子篩純化器清除水分、二氧化碳等雜質(zhì)。接著進(jìn)入精餾塔,利用氧、氮等組分沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離,低溫精餾得到液氧、液氮等產(chǎn)品。之后,產(chǎn)品通過(guò)儲(chǔ)罐儲(chǔ)存,再經(jīng)槽車運(yùn)輸至用戶端。部分用戶現(xiàn)場(chǎng)配備氣化裝置,將液態(tài)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為氣態(tài)使用。整個(gè)供應(yīng)鏈涵蓋原料獲取
空氣分離新型材料在氣體提純領(lǐng)域展現(xiàn)巨大潛力。其中,金屬有機(jī)框架材料(MOFs)憑借高比表面積和可調(diào)節(jié)孔結(jié)構(gòu),能精準(zhǔn)吸附氧、氮等氣體,實(shí)現(xiàn)高效分離;共價(jià)有機(jī)框架材料(COFs)通過(guò)有序孔道設(shè)計(jì),提升氣體選擇性;沸石分子篩經(jīng)改性后,對(duì)特定氣體吸附容量與速率顯著提高;新型碳材料如石墨烯基復(fù)合材料,利用其獨(dú)
空氣分離系統(tǒng)能耗分析需關(guān)注多方面。設(shè)備運(yùn)行是能耗大戶,如壓縮機(jī)需持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)為系統(tǒng)提供動(dòng)力,其功率大小、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)直接影響能耗。制冷環(huán)節(jié)能耗也不容忽視,為使空氣液化需消耗大量冷量,制冷設(shè)備效率高低決定能耗多少。此外,系統(tǒng)保溫性能影響能耗,若保溫不佳,冷量易散失,需額外補(bǔ)充能量維持低溫。同時(shí),操作控制水平也
空氣分離在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛。通過(guò)空氣分離技術(shù)獲取的氮?dú)猓蚱浠瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,常被用作食品包裝中的填充氣體。它能隔絕氧氣,抑制食品中微生物生長(zhǎng)和氧化反應(yīng),從而延長(zhǎng)食品保質(zhì)期,像薯片、堅(jiān)果等包裝內(nèi)常充入氮?dú)?。此外,在食品冷凍環(huán)節(jié),液氮可實(shí)現(xiàn)快速冷凍,能最大程度保留食品的營(yíng)養(yǎng)成分、色澤與口感,減少冰晶形成
空氣分離過(guò)程建模是對(duì)空氣分離系統(tǒng)進(jìn)行抽象與數(shù)學(xué)描述。首先明確建模目標(biāo),如分析分離效率、能耗等。接著收集相關(guān)數(shù)據(jù),像空氣組成、各組分物理性質(zhì)等。然后確定建模方法,常用機(jī)理建模,依據(jù)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)原理構(gòu)建方程,描述空氣在分離設(shè)備中的狀態(tài)變化與組分分離過(guò)程;也可采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模,基于歷史數(shù)據(jù)建立輸入輸出關(guān)
空分分離系統(tǒng)能耗分析主要聚焦于關(guān)鍵環(huán)節(jié)。壓縮過(guò)程能耗占比較大,原料空氣需經(jīng)多級(jí)壓縮,壓縮機(jī)的選型、運(yùn)行效率及負(fù)荷調(diào)節(jié)方式直接影響能耗。制冷環(huán)節(jié),通過(guò)膨脹機(jī)制冷獲取冷量,膨脹機(jī)效率、冷量回收利用程度至關(guān)重要。精餾塔的能耗與塔板數(shù)、回流比、操作壓力等參數(shù)相關(guān),不合理設(shè)置會(huì)使分離能耗升高。此外,系統(tǒng)泄漏、
空分分離技術(shù)在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛,是保障食品品質(zhì)與安全的重要手段。該技術(shù)通過(guò)將空氣分離成氧氣、氮?dú)獾炔煌M分,為食品加工提供純凈氣體。其中,氮?dú)獬S糜谑称钒b,能隔絕氧氣,抑制微生物生長(zhǎng),延長(zhǎng)食品保質(zhì)期,保持食品新鮮度與口感;氧氣則在某些發(fā)酵食品制作中發(fā)揮關(guān)鍵作用,助力特定菌種繁殖,提升產(chǎn)品風(fēng)味。此
空分分離過(guò)程建模是對(duì)空氣分離成氮?dú)?、氧氣等組分的過(guò)程進(jìn)行數(shù)學(xué)和物理描述。該過(guò)程涉及空氣壓縮、預(yù)冷、凈化、冷卻、蒸餾等步驟,其中精餾是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。建模時(shí),需考慮各組分沸點(diǎn)差異、換熱器效率、精餾塔結(jié)構(gòu)等因素。通過(guò)引入Modelica等建模語(yǔ)言,可建立精餾過(guò)程的基本組件和模型,優(yōu)化計(jì)算氧、氮濃度分布,提升模
深冷空分氪氙分離是一種利用組分沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離的技術(shù)。在大型、特大型空分設(shè)備中,首先通過(guò)壓縮、冷卻、吸附、膨脹制冷等工序?qū)⒖諝馓幚碇两咏夯瘻囟?,然后送入精餾塔。在塔內(nèi),利用氪、氙與氧等組分沸點(diǎn)的不同,通過(guò)多次部分冷凝和部分蒸發(fā)的過(guò)程,實(shí)現(xiàn)氪、氙與氧氣的分離,獲取貧氪—氙混合物。后續(xù)還需經(jīng)過(guò)精制系統(tǒng)
深冷空分技術(shù)在能源存儲(chǔ)領(lǐng)域主要應(yīng)用于液化空氣儲(chǔ)能。該技術(shù)通過(guò)電能將空氣壓縮、冷卻并液化,同時(shí)存儲(chǔ)過(guò)程中釋放的熱能,實(shí)現(xiàn)電能向液態(tài)空氣內(nèi)能的轉(zhuǎn)化并存儲(chǔ)。在釋能時(shí),液態(tài)空氣被加壓、氣化,推動(dòng)膨脹機(jī)發(fā)電,同時(shí)回收該過(guò)程的冷能用于后續(xù)儲(chǔ)能。液化空氣儲(chǔ)能具有儲(chǔ)能容量大、存儲(chǔ)壓力低、不受地理?xiàng)l件限制、壽命長(zhǎng)及系
深冷空分在氫能領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。深冷空分技術(shù),即低溫空氣分離技術(shù),通過(guò)低溫液化和分離空氣中的各組成成分。在氫能方面,深冷空分技術(shù)主要用于氫氣的提純和儲(chǔ)存。該技術(shù)利用原料氣中不同組分的相對(duì)揮發(fā)度差異,通過(guò)深冷制冷和分餾塔分離等步驟,實(shí)現(xiàn)氫氣的高效提純。提純后的氫氣可用于氫能的應(yīng)用和發(fā)展,助力氫能成為
醫(yī)療衛(wèi)生空分設(shè)備是用于從空氣中分離出氧氣、氮?dú)獾葰怏w的設(shè)備。這些氣體在醫(yī)療領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,如氧氣可用于支持呼吸、改善缺氧狀態(tài),在治療呼吸系統(tǒng)疾病等方面非常有效;氮?dú)鈩t可用于生物樣本和器官的冷凍保存,有助于延長(zhǎng)保存時(shí)間??辗衷O(shè)備通過(guò)壓縮循環(huán)深度冷凍的方法將空氣變成液態(tài),再經(jīng)過(guò)精餾分離出所需氣體。其高