مصنع فصل الهواء

أنواع مصانع فصل الهواء

وحدة فصل الهواء (ASU) هي منشأة تركز على استخراج الغازات المحددة من الغلاف الجوي. يتم استخدام تقنيات مختلفة، مثل التقطير الكسري للهواء المسال وتقنية فصل الغشاء، داخل هذه المصانع. أنواع مصانع فصل الهواء بناءً على طرق الفصل هي كما يلي:

• مصنع تقطير الهواء:

  يعمل مصنع تقطير الهواء عن طريق تبريد الهواء أولاً حتى يتحول إلى سائل من خلال عملية تعرف باسم التقطير المُبرد. ثم، من خلال التقطير الكسري، يتم فصل المكونات المختلفة للهواء المسال، وهي الأكسجين والنيتروجين والأرجون. من بين هذه العناصر، يشغل النيتروجين والأكسجين الجزء الأكبر من المساحة، حيث يشكلان 78٪ و 21٪ من الهواء على التوالي. تعتبر مصانع تقطير الهواء الطريقة الأساسية لإنتاج كميات كبيرة من الأكسجين والنيتروجين والأرجون.

• مصنع فصل الغشاء:

  يستخدم مصنع فصل الغشاء أغشية بوليمرية لفصل الغازات بناءً على أحجامها. بينما تكون جزيئات النيتروجين صغيرة وتمر عبر الغشاء بسرعة، تكون جزيئات الأكسجين أكبر وتتحرك ببطء. هذه الظاهرة تمكن الأغشية من فصل النيتروجين عن الهواء. يمكن لمصانع فصل الغشاء أيضًا تحقيق فصل الغازات الأخرى من الهواء.

تعد تقنيات التقطير المُبرد وفصل الغشاء من الطرق الشائعة لفصل الهواء. اعتمادًا على متطلبات السوق، يمكن استخدام كل تقنية بشكل مستقل أو بالتزامن مع بعضها البعض لتشكيل أنظمة متكاملة، وبالتالي تسهيل فصل مختلف الغازات من الهواء.

مواصفات وصيانة مصانع فصل الهواء

• القدرة:

  تشير قدرة مصنع فصل الهواء إلى إجمالي كمية الهواء التي يمكن للمصنع فصلها في فترة زمنية محددة. تُقاس عادةً من حيث إنتاج الأكسجين والنيتروجين والأرجون لكل وحدة زمنية، مثل متر مكعب في الساعة أو طن في اليوم.

• طريقة الفصل:

  تشمل الطرق الشائعة التي تستخدمها مصانع فصل الهواء التقطير، الامتزاز، فصل الغشاء، وما إلى ذلك. تتمتع الطرق المختلفة بمزاياها وقابليتها للتطبيق من حيث الكفاءة ونقاء المنتج والتكاليف.

• المكونات:

  يتكون مصنع فصل الهواء بشكل عام من عدة مكونات رئيسية، بما في ذلك نظام التغذية، وحدة الفصل، نظام التنقية، نظام الضغط والنقل، نظام التحكم، إلخ. لكل مكون هيكل ووظيفة محددتان للعمل معًا لتحقيق فصل مكونات الهواء.

• متطلبات السلامة والبيئة:

  يجب على مصانع فصل الهواء الامتثال لمعايير السلامة والبيئة ذات الصلة. قد يشمل ذلك متطلبات سلامة المعدات، ضوابط الانبعاثات، التخلص من النفايات، إلخ، لضمان التشغيل الآمن والمستدام بيئيًا للمصانع.

الصيانة

• الفحوصات الدورية:

  الفحوصات الدورية للمكونات الرئيسية والأنظمة والمعدات في مصنع فصل الهواء للتحقق من وجود علامات التلف أو الارتخاء أو التسرب، إلخ، واتخاذ الإجراءات المناسبة على الفور إذا تم العثور على أي مشاكل.

• صيانة التشحيم:

  تشحيم الأجزاء المتحركة ومكونات النقل في مصنع فصل الهواء بانتظام للحفاظ على عملها بسلاسة وتجنب التآكل. في الوقت نفسه، اختيار مواد التشحيم المناسبة وضمان كميات التطبيق الصحيحة.

• صيانة الأدوات والمقاييس:

  صيانة ومعايرة أدوات ومقاييس مصنع فصل الهواء لضمان الدقة في القياس والتحكم. تحقق بانتظام من تشغيل ووظائف الأدوات والمقاييس، وقم بصيانة ومعايرة كما هو مطلوب.

• التحكم في الغبار والدخان:

  تنفيذ تدابير فعالة للتحكم في الغبار والدخان للحفاظ على بيئة مصنع فصل الهواء نظيفة وتجنب تلف المعدات والمشاكل التشغيلية الناجمة عن رواسب الغبار والدخان الزائدة.

• التركيز على السلامة:

  ضمان سلامة طاقم التشغيل والصيانة من خلال توفير معدات الحماية المطلوبة ومرافق السلامة. في الوقت نفسه، الانتباه إلى التشغيل الآمن للمعدات، وتجنب الممارسات والعمليات غير الآمنة، ومنع الحوادث.

سيناريوهات مصانع فصل الهواء

التطبيق الرئيسي لوحدات فصل الهواء هو إنتاج الغازات الصناعية. ومع ذلك، فإن وحدات فصل الهواء لها العديد من الاستخدامات نظرًا للعديد من تطبيقات الأكسجين والنيتروجين والأرجون.

• الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية: يلعب الأرجون الذي يتم إنتاجه بواسطة مصنع فصل الهواء دورًا حاسمًا في التفاعلات الكيميائية، حيث يمنع التفاعلات غير المرغوب فيها عن طريق العمل كدرع خامل. بالإضافة إلى ذلك، تولد وحدات فصل الهواء نيتروجينًا صناعيًا يستخدم في إنتاج الأسمدة الكيميائية.
• الصناعات الدوائية والرعاية الصحية: في المجال الطبي، يجد الأكسجين الذي يتم إنتاجه بواسطة وحدات فصل الهواء تطبيقه في علاج المرضى الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي. بالإضافة إلى ذلك، تخلق وحدات فصل الهواء نيتروجينًا يستخدم في حفظ الأدوية، ومنع الأكسدة، والحفاظ على استقرار الأدوية.
• صناعة الأغذية: يتم استخدام النيتروجين والأكسجين اللذان يتم إنتاجهما بواسطة وحدات فصل الهواء في صناعة تعبئة الأغذية. يعمل N2 على إزاحة الأكسجين داخل التعبئة لمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة الهوائية، وبالتالي إطالة العمر الافتراضي، بينما يحسن الأكسجين عملية النضج لبعض الفواكه وتطبيقات الحفظ بعد الحصاد.
• المعادن ومعالجة المواد: يستخدم الأرجون الذي يتم إنتاجه بواسطة مصنع فصل الهواء في عمليات المعادن مثل اللحام بالقوس، حيث يعمل كغاز حماية لحماية اللحامات من التلوث والأكسدة. علاوة على ذلك، تولد وحدات فصل الهواء نيتروجينًا يستخدم في إنتاج السبائك والفولاذ، وكذلك لإزالة الأكسدة والحد من الغلاف الجوي في مختلف عمليات المعادن.
• تصنيع الزجاج: يمكن أيضًا العثور على وحدات فصل الهواء في بعض مرافق تصنيع الزجاج. هناك، هم مسؤولون عن تزويد ثاني أكسيد الكربون النقي المطلوب للتصلب السريع لصهارات الزجاج عن طريق التبريد السريع لصهارات الزجاج، والمعروف باسم الزجاج.
• قطاع الطاقة: تحول تقنيات الغازIFICATION الوقود الصلب مثل الفحم، والكائنات الحية، وفحم الكوك البترولي إلى غاز اصطناعي، وهو مزيج من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون، باستخدام الأكسجين من وحدات فصل الهواء كمادة خام. في صناعة تكرير النفط، يتم استخدام النيتروجين الذي يتم إنتاجه بواسطة وحدات فصل الهواء لتنظيف خطوط الأنابيب، وتغطية الخزانات، وتجديد العوامل المساعدة، من بين عمليات التكرير الأخرى.

كيفية اختيار مصانع فصل الهواء

قبل الاستثمار في مصنع فصل هواء، من الضروري إجراء تحليل شامل للسوق لتحديد الطلب على الغازات المحددة. بمجرد الانتهاء من الدراسة، يمكن للمشترين من الشركات الآن بدء عملية الشراء.

ركز على العوامل التالية في مصنع فصل الهواء:

• قدرة الإنتاج

  تتوفر ASPs بأحجام وقدرات مختلفة. سيؤثر التطبيق المقصود أو السوق للمشترين من الشركات بشكل كبير على القدرة المطلوبة. بالنسبة للاحتياجات الصناعية واسعة النطاق، ابحث عن مصنع فصل هواء بسعة تتراوح من 20.000 إلى 150.000 م 3 / ساعة. مثال على ذلك هو ASP مُبرد. فصل الهواء المُبرد هو عملية تتضمن تبريد الهواء إلى درجات حرارة منخفضة للغاية حتى يتحول إلى سائل. ثم يتم تسخين الهواء المبرد مرة أخرى، وعندما يسخن، تتسائل أو تتبخر غازات مختلفة في درجات حرارة مختلفة. يتم فصل النيتروجين والأكسجين والأرجون. تُستخدم هذه العملية عندما تكون هناك حاجة إلى أحجام كبيرة من النيتروجين والأكسجين والأرجون. يتم إنتاج النيتروجين والأرجون على نطاق واسع من خلال استخدام تقنية فصل الهواء هذه.

  تُستخدم ASPs الخاصة بالتذبذب الضغطي بشكل أساسي لإنتاج النيتروجين. تستخدم هذه العملية خصائص الامتزاز الطبيعية للأكسجين والنيتروجين. يتم إنتاج النيتروجين عن طريق احتجاز الأكسجين في غربال جزيئي من الكربون. تُستخدم هذه العملية عند الحاجة إلى نيتروجين عالي النقاء، عادةً بحد أدنى من نقاء النيتروجين بنسبة 90٪. تتراوح قدرات إنتاجها من 1000 إلى 50.000 م 3 / ساعة.

• نقاء الغاز ودراسة الجدوى

  يجب على المشترين من الشركات أيضًا مراعاة نقاء الغاز الذي يحتاجون إليه. يمكن لمصنع AS توفير مستويات مختلفة من النقاء لكل غاز. تعد دراسة الجدوى التفصيلية وتحليل السوق الشامل أمرًا ضروريًا قبل إجراء عملية الشراء.

• مقارنة التكنولوجيا

  منذ أن ثبت أن تقنية فصل الهواء تستخدم آليات مختلفة لإنتاج غازات محددة. تقييم مزايا وعيوب كل تقنية قبل إجراء عملية الشراء. في بعض الحالات، قد يختار المرء تقنية معينة بسبب الغاز المطلوب، والضغط، والحجم، والنقاء.

• الميزانية والعائد على الاستثمار

  خذ بعين الاعتبار التكلفة الأولية للأكسجين والعائد المتوقع على الاستثمار (ROI). من الضروري أيضًا النظر في تكلفة التشغيل. يجب على المشترين من الشركات التأكد من أن كفاءة المصنع هي الأمثل للحفاظ على هيكل تكلفة تنافسي.

• تقييم المورد

  اختر موردًا راسخًا لديه سجل مثبت في تصنيع مصانع فصل الهواء. من المهم استخدام مراجع الخبراء، ومراجع أصحاب المصلحة، وردود فعل العملاء الحاليين. تأكد أيضًا من أن المورد يقدم خدمات التثبيت والتشغيل ودعم ما بعد البيع.

مصنع فصل الهواء Q&A

س: كيف يمكن للمرء معرفة جودة مصنع فصل هواء؟

ج: تحدد العديد من العوامل جودة مصنع فصل الهواء. تعد المواد المستخدمة في بناء المصنع أساسية، حيث تؤدي المواد المتينة إلى مصنع يدوم طويلًا. بالإضافة إلى ذلك، تعمل مصانع فصل الهواء عالية الجودة التي تتميز بأنظمة تحكم ذكية على تحسين الإنتاج مع تقليل هدر الطاقة. يساهم أداء النظام الفرعي الفائق، مثل وحدات التبريد الفعالة وأعمدة التقطير عالية الأداء، في جودة المصنع بشكل عام.

س: ما هي الاتجاهات الحديثة في تقنية مصنع فصل الهواء؟

ج: تركز الاتجاهات الحديثة في تقنية مصنع فصل الهواء على تحسين الكفاءة والاستدامة. يتم الآن استخدام أعمدة تقطير متعددة لزيادة الإنتاج مع تقليل استخدام الطاقة. تتميز مصانع فصل الهواء الآن بأنظمة تحكم مركزية لمراقبة الأداء في الوقت الفعلي وتحسين الكفاءة التشغيلية. بالإضافة إلى ذلك، يتم الآن بناء المزيد من مصانع فصل الهواء لتقليل التأثير البيئي.

س: كيف يساعد مصنع فصل الهواء البيئة؟

ج: يحقق مصنع فصل الهواء إنتاج الغاز الصديق للبيئة باستخدام تقنيات موفرة للطاقة أثناء عملية فصل الهواء. ونتيجة لذلك، يتم استخدام طاقة أقل، مما يقلل من البصمة الكربونية للعمليات الصناعية. تعمل أنظمة التحكم الذكية في مصانع فصل الهواء الحديثة على تحسين إنتاج الغاز مع تقليل هدر الطاقة. تقوم بعض مصانع فصل الهواء أيضًا بتنقية ثاني أكسيد الكربون، والذي تستخدمه الشركات الصناعية لتقليل انبعاثات الكربون.

س: ما هي التطورات المستقبلية في تقنية مصنع فصل الهواء؟

ج: من المرجح أن تركز التطورات المستقبلية في تقنية مصنع فصل الهواء على تحسين الكفاءة والاستدامة والتكامل. يمكن أن تؤدي أنظمة استعادة الطاقة المحسنة إلى رفع كفاءة الطاقة للمصانع. يمكن تصميم مصانع أكثر مراعاة للبيئة من خلال دمج مصادر الطاقة المتجددة.

س: هل يوفر مصنع فصل الهواء خيارات التخصيص؟

ج: تقدم العديد من شركات تصنيع مصانع فصل الهواء خيارات التخصيص للمشترين. تشمل خيارات التخصيص هذه حجم وسعة مصنع فصل الهواء، وتكوين المصنع، واختيار التكنولوجيا المستخدمة.