Miniaturisatie van industriële vloeibare stikstof verwijst doorgaans naar de productie van vloeibare stikstof in relatief kleine apparatuur of systemen. Deze trend naar miniaturisatie maakt de productie van vloeibare stikstof flexibeler, draagbaarder en geschikter voor een breder scala aan toepassingsscenario's.
Voor de miniaturisering van industriële vloeibare stikstof bestaan hoofdzakelijk de volgende methoden:
Vereenvoudigde units voor de bereiding van vloeibare stikstof: Deze units maken doorgaans gebruik van luchtscheidingstechnologie om stikstof uit de lucht te halen door middel van methoden zoals adsorptie of membraanscheiding. Vervolgens gebruiken ze koelsystemen of expanders om de stikstof af te koelen tot een vloeibare toestand. Deze units zijn doorgaans compacter dan grote luchtscheidingsunits en zijn geschikt voor gebruik in kleine fabrieken, laboratoria of waar stikstofproductie op locatie vereist is.
Miniaturisatie van de lagetemperatuur-luchtscheidingsmethode: De lagetemperatuur-luchtscheidingsmethode is een veelgebruikte industriële stikstofproductiemethode. Vloeibare stikstof wordt gezuiverd door middel van meertrapscompressie, koeling en expansie en andere processen. Geminiaturiseerde lagetemperatuur-luchtscheidingsapparatuur maakt vaak gebruik van geavanceerde koeltechnologie en efficiënte warmtewisselaars om de afmetingen van de apparatuur te verkleinen en de energie-efficiëntie te verbeteren.
Miniaturisatie van de vacuümverdampingsmethode: onder hoogvacuümomstandigheden wordt gasvormige stikstof geleidelijk onder druk verdampt, waardoor de temperatuur daalt en uiteindelijk vloeibare stikstof ontstaat. Deze methode kan worden bereikt met behulp van geminiaturiseerde vacuümsystemen en verdampers en is geschikt voor toepassingen waar snelle stikstofproductie vereist is.
De miniaturisatie van industriële vloeibare stikstof heeft de volgende voordelen:
Flexibiliteit: De geminiaturiseerde apparatuur voor de productie van vloeibare stikstof kan worden verplaatst en ingezet op basis van de werkelijke behoeften, zodat er kan worden ingespeeld op de verschillende situaties.
Draagbaarheid: Het apparaat is klein, eenvoudig te dragen en te vervoeren en kan snel stikstofproductiesystemen op locatie opzetten.
Efficiëntie: Geminiaturiseerde apparatuur voor de productie van vloeibare stikstof maakt vaak gebruik van geavanceerde technologie en efficiënte warmtewisselaars om de energie-efficiëntie te verbeteren en het energieverbruik te verminderen.
Milieuvriendelijk: Vloeibare stikstof is een schoon koelmiddel, produceert geen schadelijke stoffen tijdens het gebruik en is milieuvriendelijk.
Het proces van vloeibare stikstofproductie omvat hoofdzakelijk de volgende stappen. Hieronder volgt een gedetailleerde procesintroductie:
Luchtcompressie en -zuivering:
1. De lucht wordt eerst samengeperst door de luchtcompressor.
2. De perslucht wordt gekoeld en gezuiverd om proceslucht te worden.
Warmteoverdracht en vloeibaarmaking:
1. De verwerkingslucht wordt via de hoofdwarmtewisselaar met het gas met een lage temperatuur uitgewisseld om vloeistof te produceren en de fractioneertoren in te gaan.
2. Lage temperaturen worden veroorzaakt door de uitzetting van de hogedruklucht of de uitzetting van de middeldrukluchtexpander.
Fractionering en zuivering:
1. In de fractionator wordt lucht gedestilleerd via verschillende lagen schotels.
2. Zuivere stikstof wordt bovenaan de onderste kolom van de fractioneerder geproduceerd.
Recycle koudecapaciteit en productoutput:
1. De zuivere stikstof met lage temperatuur uit de onderste toren komt in de hoofdwarmtewisselaar terecht en wint de koude hoeveelheid terug door warmteuitwisseling met de verwerkingslucht.
2. Opnieuw opgewarmde zuivere stikstof wordt als product afgegeven en wordt stikstof die nodig is voor het downstream systeem.
Productie van vloeibare stikstof:
1. De stikstof die via bovenstaande stappen wordt verkregen, wordt onder specifieke omstandigheden (zoals lage temperatuur en hoge druk) verder vloeibaar gemaakt om vloeibare stikstof te vormen.
2. Vloeibare stikstof heeft een extreem laag kookpunt, ongeveer -196 graden Celsius, en moet daarom onder strikte omstandigheden worden opgeslagen en getransporteerd.
Opslag en stabiliteit:
1. Vloeibare stikstof wordt opgeslagen in speciale containers. Deze containers hebben doorgaans goede isolatie-eigenschappen, waardoor de verdampingssnelheid van vloeibare stikstof wordt vertraagd.
2. Het is noodzakelijk om regelmatig de dichtheid van de opslagcontainer en de hoeveelheid vloeibare stikstof te controleren om de kwaliteit en stabiliteit van de vloeibare stikstof te garanderen.
Geplaatst op: 25 mei 2024