Door de voortdurende toename van de industriële vraag is diep-cryogene luchtscheidingstechnologie uitgegroeid tot een van de kerntechnologieën in de industriële gasproductie. Een diep-cryogene luchtscheidingsinstallatie verwerkt lucht door middel van een diep-cryogene behandeling, waarbij de verschillende componenten in de lucht worden gescheiden, voornamelijk vloeibare zuurstof (LOX), vloeibare stikstof (LIN) en vloeibaar argon (LAR). Van deze gassen zijn vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof het meest gevraagd en worden ze veelvuldig gebruikt in industrieën zoals de metallurgie, chemische technologie, elektronica, geneeskunde en voedingsmiddelenindustrie. Dit artikel zal een vergelijkende analyse uitvoeren van de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof in het diep-cryogene luchtscheidingsproces en de invloed van verschillende factoren op de productie onderzoeken.

1

I. Overzicht van cryogene luchtscheidingstechnologie

Cryogene luchtscheidingstechnologie is een methode waarbij lucht tot extreem lage temperaturen (onder circa -150 °C) wordt afgekoeld om deze vloeibaar te maken. Door dit proces scheiden verschillende gascomponenten in de lucht (zoals zuurstof, stikstof, argon, enz.) zich vanwege hun verschillende kookpunten bij verschillende temperaturen. Het werkingsprincipe van een cryogene luchtscheidingsinstallatie is het koelen van de lucht en het gebruik van een fractioneringstoren voor gasscheiding. De vloeibaarmakingstemperaturen van zuurstof en stikstof zijn respectievelijk -183 °C en -196 °C. De productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof is doorgaans afhankelijk van de luchtstroom, de koelefficiëntie en de bedrijfsomstandigheden van de fractioneringstoren.

II. Verschillen in de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof

De verschillen in de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof worden hoofdzakelijk bepaald door verschillende factoren: de samenstelling van de lucht, de operationele parameters, de structuur van de fractioneringstoren en de productieschaal. In cryogene luchtscheidingsinstallaties worden zuurstof en stikstof doorgaans in een bepaalde verhouding geproduceerd. Over het algemeen is de productie van vloeibare zuurstof relatief lager dan die van vloeibare stikstof, terwijl de vraag naar vloeibare zuurstof voortdurend toeneemt, met name in de medische sector, de staalindustrie en de chemische industrie.

De vraag naar vloeibare zuurstof wordt voornamelijk beïnvloed door de zuurstofconcentratie en de zuurstofbehoefte in bepaalde industriële toepassingen. In sommige industriële toepassingen leidt een toename van de zuurstofconcentratie direct tot een toename van de vraag naar vloeibare zuurstof. Zo vereisen zuurstofverrijkingstechnologieën in de staalindustrie, zuurstofrijke verbrandingsprocessen in de glasproductie, enzovoort, allemaal een relatief voldoende aanvoer van vloeibare zuurstof. De toepassing van vloeibare stikstof is breder en omvat de medische sector, elektronica, lucht- en ruimtevaart en andere industrieën. In deze industrieën wordt vloeibare stikstof veelvuldig gebruikt voor koeling, opslag en vloeibaarmaking van stikstofgas.

III. Factoren die de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof beïnvloeden

De productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof wordt niet alleen beïnvloed door de marktvraag, maar ook beperkt door de operationele efficiëntie van de cryogene luchtscheidingsinstallatie, de luchtstroom en de koeltechnologie, naast andere factoren. Ten eerste is de luchtstroom een ​​van de meest kritische factoren die de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof beïnvloeden. Hoe groter de luchtstroom, hoe groter de totale hoeveelheid geproduceerde vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof. Ten tweede is de efficiëntie van de fractioneringstoren ook zeer belangrijk voor de productie. Factoren zoals de hoogte van de fractioneringstoren, de bedrijfstemperatuur en de gasrefluxverhouding beïnvloeden allemaal de scheidingsefficiëntie van zuurstof en stikstof, en daarmee de uiteindelijke productie.

Het ontwerp en de operationele efficiëntie van de koelapparatuur hebben een directe invloed op de bedrijfskosten en de productiecapaciteit van de cryogene luchtscheidingsinstallatie. Bij een lage efficiëntie van het koelsysteem zal de vloeibaarmakingsefficiëntie van lucht sterk afnemen, wat de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof beïnvloedt. Geavanceerde koeltechnologieën en -apparatuur zijn daarom van groot belang voor het verhogen van de productiecapaciteit.

IV. Optimalisatiemaatregelen voor de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof

Om de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof te verhogen, optimaliseren veel bedrijven de operationele parameters van de cryogene luchtscheidingsinstallatie om een ​​efficiëntere productie te realiseren. Enerzijds kan een hogere luchtstroom de totale gasproductie verhogen; anderzijds kan een verbeterde operationele efficiëntie van de fractioneringstoren, door de temperatuur- en drukverdeling in de toren te optimaliseren, ook de scheidingsefficiëntie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof aanzienlijk verbeteren. Daarnaast worden in de laatste jaren steeds geavanceerdere koeltechnologieën toegepast in de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof, zoals meertrapskoelsystemen. Deze technologieën kunnen de vloeibaarheidsefficiëntie verder verhogen en daarmee de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof stimuleren.

V. Marktvraag naar vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof uit cryogene luchtscheiding

De verschillen in marktvraag naar vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof zijn een belangrijke factor bij het vergelijken van de productie. De vraag naar vloeibare zuurstof wordt doorgaans sterk beïnvloed door specifieke industrieën, met name de staalindustrie, de medische noodhulp en de elektronica-industrie, waar de vraag naar vloeibare zuurstof stabiel is en jaarlijks toeneemt. Zo wordt vloeibare zuurstof, door de voortdurende ontwikkeling van de medische sector, steeds vaker gebruikt bij spoedeisende hulp, therapie en operaties, wat de groei van de marktvraag naar vloeibare zuurstof stimuleert. Tegelijkertijd heeft de wijdverspreide toepassing van vloeibare stikstof in diepvriesproducten, vloeibaar gastransport, enzovoort, ook geleid tot een continue groei van de vraag naar vloeibare stikstof.

De leveringscapaciteit van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof hangt nauw samen met de schaal van de apparatuur en de operationele efficiëntie van de productiebedrijven. Grootschalige diepvriesluchtseparatie-installaties bieden doorgaans een hogere productiecapaciteit, maar vereisen ook een hoger energieverbruik en intensiever onderhoud. Kleinschalige installaties daarentegen bieden voordelen op het gebied van flexibiliteit en kostenbeheersing, en kunnen een tijdige levering garanderen voor bepaalde kleinschalige industriële toepassingen.

 2

Uit de bovenstaande vergelijkende analyse blijkt dat de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof in het diep-cryogene luchtscheidingsproces wordt beïnvloed door diverse factoren, waaronder de luchtstroom, de operationele efficiëntie van de fractioneringstoren en het technische niveau van het koelsysteem. Hoewel de productie van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof doorgaans een zekere evenredige relatie vertoont, bieden de marktvraag, de productie-efficiëntie en de voortdurende verbetering van de apparatuurtechnologie nog ruime mogelijkheden voor optimalisatie van de productie van deze twee gassen.

Met de ontwikkeling van de industrie en de technologische vooruitgang zal de diep-cryogene luchtscheidingstechnologie naar verwachting in de toekomst een hogere productiecapaciteit en een lager energieverbruik bereiken. Vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof, twee belangrijke industriële gassen, hebben nog steeds brede marktvooruitzichten. Door continue technologische verbetering en een hogere productie-efficiëntie zal de productiecapaciteit van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof beter aansluiten op de marktvraag, wat zal zorgen voor een stabielere en efficiëntere gasvoorziening voor alle industrieën.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 


Geplaatst op: 21 juli 2025