کوچک‌سازی نیتروژن مایع صنعتی معمولاً به تولید نیتروژن مایع در تجهیزات یا سیستم‌های نسبتاً کوچک اشاره دارد. این روند به سمت کوچک‌سازی، تولید نیتروژن مایع را انعطاف‌پذیرتر، قابل حمل‌تر و مناسب‌تر برای طیف متنوع‌تری از سناریوهای کاربردی می‌کند.
برای کوچک‌سازی نیتروژن مایع صنعتی، عمدتاً روش‌های زیر وجود دارد:
واحدهای آماده‌سازی نیتروژن مایع ساده‌شده: این واحدها معمولاً از فناوری جداسازی هوا برای استخراج نیتروژن از هوا با روش‌هایی مانند جذب یا جداسازی غشایی استفاده می‌کنند و سپس از سیستم‌های تبرید یا منبسط‌کننده‌ها برای خنک کردن نیتروژن به حالت مایع استفاده می‌کنند. این واحدها معمولاً از واحدهای بزرگ جداسازی هوا فشرده‌تر هستند و برای استفاده در کارخانه‌های کوچک، آزمایشگاه‌ها یا جاهایی که تولید نیتروژن در محل مورد نیاز است، مناسب هستند.
کوچک‌سازی روش جداسازی هوای دمای پایین: روش جداسازی هوای دمای پایین یک روش تولید نیتروژن صنعتی رایج است و نیتروژن مایع از طریق فشرده‌سازی چند مرحله‌ای، انبساط خنک‌کننده و سایر فرآیندها خالص‌سازی می‌شود. تجهیزات جداسازی هوای دمای پایین کوچک‌شده اغلب از فناوری پیشرفته تبرید و مبدل‌های حرارتی کارآمد برای کاهش اندازه تجهیزات و بهبود بهره‌وری انرژی استفاده می‌کنند.
کوچک‌سازی روش تبخیر در خلاء: در شرایط خلاء بالا، نیتروژن گازی به تدریج تحت فشار تبخیر می‌شود، به طوری که دمای آن کاهش می‌یابد و در نهایت نیتروژن مایع به دست می‌آید. این روش از طریق سیستم‌های خلاء کوچک و تبخیرکننده‌ها قابل دستیابی است و برای کاربردهایی که تولید سریع نیتروژن مورد نیاز است، مناسب است.
کوچک‌سازی نیتروژن مایع صنعتی مزایای زیر را دارد:
انعطاف‌پذیری: تجهیزات تولید نیتروژن مایع مینیاتوری می‌توانند با توجه به نیازهای واقعی جابجا و مستقر شوند تا با نیازهای مناسبت‌های مختلف سازگار شوند.
قابلیت حمل: این دستگاه کوچک، حمل و نقل و جابجایی آن آسان است و می‌تواند به سرعت سیستم‌های تولید نیتروژن را در محل مستقر کند.
بهره‌وری: تجهیزات تولید نیتروژن مایع مینیاتوری اغلب از فناوری پیشرفته و مبدل‌های حرارتی کارآمد برای بهبود بهره‌وری انرژی و کاهش مصرف انرژی استفاده می‌کنند.
حفاظت از محیط زیست: نیتروژن مایع، به عنوان یک خنک کننده تمیز، در حین استفاده مواد مضر تولید نمی کند و دوستدار محیط زیست است.
فرآیند تولید نیتروژن مایع عمدتاً شامل مراحل زیر است، در ادامه به معرفی دقیق فرآیند می‌پردازیم:
فشرده سازی و تصفیه هوا:
۱. هوا ابتدا توسط کمپرسور هوا فشرده می‌شود.
۲. هوای فشرده خنک و تصفیه می‌شود تا به هوای فرآوری تبدیل شود.
انتقال حرارت و روانگرایی:
۱. هوای فرآیندی از طریق مبدل حرارتی اصلی با گاز دمای پایین تبادل گرما می‌کند تا مایع تولید شده و وارد برج تقطیر شود.
۲. دمای پایین ناشی از انبساط ناشی از انسداد هوای پرفشار یا انبساط ناشی از انبساط هوای فشار متوسط است.
جداسازی و خالص‌سازی:
۱. هوا در دستگاه تقطیر از طریق لایه‌هایی از سینی‌ها تقطیر می‌شود.
۲. نیتروژن خالص در بالای ستون پایینی دستگاه تقطیر تفکیک تولید می‌شود.
ظرفیت سرد بازیافت و خروجی محصول:
۱. نیتروژن خالص با دمای پایین از برج پایینی وارد مبدل حرارتی اصلی می‌شود و با تبادل حرارت با هوای فرآیندی، مقدار سرما را بازیابی می‌کند.
۲. نیتروژن خالص دوباره گرم شده به عنوان محصول خروجی تولید می‌شود و به نیتروژن مورد نیاز سیستم پایین‌دستی تبدیل می‌شود.
تولید نیتروژن مایع:
۱. نیتروژنی که از طریق مراحل فوق به دست می‌آید، تحت شرایط خاص (مانند دمای پایین و فشار بالا) بیشتر مایع می‌شود تا نیتروژن مایع تشکیل شود.
۲. نیتروژن مایع نقطه جوش بسیار پایینی دارد، حدود ۱۹۶- درجه سانتیگراد، بنابراین باید تحت شرایط سختگیرانه‌ای نگهداری و حمل شود.
نگهداری و پایداری:
۱. نیتروژن مایع در ظروف مخصوصی نگهداری می‌شود که معمولاً دارای خواص عایق‌بندی خوبی برای کاهش سرعت تبخیر نیتروژن مایع هستند.
۲. لازم است به طور مرتب میزان سفتی ظرف نگهداری و میزان نیتروژن مایع بررسی شود تا از کیفیت و پایداری نیتروژن مایع اطمینان حاصل شود.
زمان ارسال: ۲۵ مه ۲۰۲۴