ആധുനിക വ്യവസായത്തിൽ ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള നൈട്രജനും ഓക്സിജനും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന രീതിയാണ് ക്രയോജനിക് വായു വേർതിരിക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യ. ലോഹശാസ്ത്രം, കെമിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ്, വൈദ്യശാസ്ത്രം തുടങ്ങിയ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ക്രയോജനിക് വായു വേർതിരിക്കൽ എങ്ങനെയാണ് ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള നൈട്രജനും ഓക്സിജനും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്, കൂടാതെ ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പ്രധാന ഘട്ടങ്ങളും ഉപകരണങ്ങളും ഈ ലേഖനം ആഴത്തിൽ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യും.
1. ക്രയോജനിക് വായു വേർതിരിവിന്റെ അടിസ്ഥാന തത്വം
താപനില കുറച്ചുകൊണ്ട് വായുവിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങളെ വേർതിരിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ് ക്രയോജനിക് വായു വേർതിരിക്കൽ. വായുവിൽ പ്രധാനമായും നൈട്രജൻ, ഓക്സിജൻ, ചെറിയ അളവിൽ ആർഗോൺ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. വായുവിനെ വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയിലേക്ക് കംപ്രസ് ചെയ്ത് തണുപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ വായു ദ്രവീകരിക്കപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് ഓരോ വാതകത്തിന്റെയും വ്യത്യസ്ത തിളനിലകൾ നൈട്രജനും ഓക്സിജനും വേർതിരിക്കുന്നതിന് വാറ്റിയെടുക്കലിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. നൈട്രജന്റെ തിളനില -195.8°C ഉം ഓക്സിജന്റെ തിളനില -183°C ഉം ആണ്, അതിനാൽ അവയെ ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള വാറ്റിയെടുക്കൽ വഴി വെവ്വേറെ ശുദ്ധീകരിക്കാൻ കഴിയും.
2. പ്രീ-ട്രീറ്റ്മെന്റ് ഘട്ടം: വായു ശുദ്ധീകരണം
ക്രയോജനിക് വായു വേർതിരിക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ, വായു പ്രീ-ട്രീറ്റ്മെന്റ് ഒരു നിർണായക ആദ്യപടിയാണ്. വായുവിൽ പൊടി, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്, ഈർപ്പം തുടങ്ങിയ മാലിന്യങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ മരവിപ്പിക്കുകയും ഉപകരണങ്ങളുടെ തടസ്സത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യും. അതിനാൽ, മാലിന്യങ്ങളും ഈർപ്പവും നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി വായു ആദ്യം ഫിൽട്ടറേഷൻ, കംപ്രഷൻ, ഉണക്കൽ ഘട്ടങ്ങൾക്ക് വിധേയമാക്കുന്നു. സാധാരണയായി, ഡ്രയറുകളും മോളിക്യുലാർ സീവ് അഡ്സോർബറുകളും വായുവിൽ നിന്ന് മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന ഉപകരണങ്ങളാണ്, ഇത് തുടർന്നുള്ള ക്രയോജനിക് വേർതിരിക്കൽ പ്രക്രിയയുടെ സ്ഥിരതയും കാര്യക്ഷമതയും ഉറപ്പാക്കുന്നു.
3. എയർ കംപ്രഷനും കൂളിംഗും
ശുദ്ധീകരിച്ച വായു കംപ്രസ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്, സാധാരണയായി ഒന്നിലധികം കംപ്രസ്സറുകൾ വഴി വായുവിന്റെ മർദ്ദം 5-6 മെഗാപാസ്കലായി വർദ്ധിപ്പിക്കും. പിന്നീട് കംപ്രസ് ചെയ്ത വായു ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ വഴി കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ തിരികെ ലഭിച്ച വാതകം ഉപയോഗിച്ച് തണുപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ക്രമേണ താപനില കുറയ്ക്കുകയും ദ്രവീകരണ പോയിന്റിലേക്ക് അടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയിൽ, ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, കാരണം അവയ്ക്ക് ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കാനും തണുപ്പിക്കൽ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും, താഴ്ന്ന താപനില സാഹചര്യങ്ങളിൽ വായു ദ്രവീകരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു, തുടർന്നുള്ള വാറ്റിയെടുക്കൽ വേർതിരിക്കലിനുള്ള സാഹചര്യങ്ങൾ നൽകുന്നു.
4. വായു ദ്രവീകരണവും വാറ്റിയെടുക്കലും
ക്രയോജനിക് വേർതിരിക്കൽ ടവറിൽ, കംപ്രസ് ചെയ്തതും തണുപ്പിച്ചതുമായ വായു കൂടുതൽ തണുപ്പിച്ച് ദ്രവീകൃത അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. ദ്രവീകൃത വായു വേർതിരിക്കലിനായി ഡിസ്റ്റിലേഷൻ ടവറിലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നു. ഡിസ്റ്റിലേഷൻ ടവറിനെ രണ്ട് ഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ടവർ, താഴ്ന്ന മർദ്ദമുള്ള ടവർ. ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ടവറിൽ, വായുവിനെ അസംസ്കൃത ഓക്സിജനും അസംസ്കൃത നൈട്രജനുമായി വേർതിരിക്കുന്നു, തുടർന്ന് അസംസ്കൃത ഓക്സിജനും അസംസ്കൃത നൈട്രജനും താഴ്ന്ന മർദ്ദമുള്ള ടവറിൽ കൂടുതൽ വാറ്റിയെടുത്ത് ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള ഓക്സിജനും നൈട്രജനും ലഭിക്കുന്നു. നൈട്രജനും ഓക്സിജനും വേർതിരിക്കുന്നത് പ്രധാനമായും തിളയ്ക്കുന്ന പോയിന്റുകളുടെ അവയുടെ വ്യത്യസ്ത ഭൗതിക ഗുണങ്ങളെയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, അതിനാൽ ഡിസ്റ്റിലേഷൻ ടവറിൽ കാര്യക്ഷമമായ വേർതിരിക്കൽ കൈവരിക്കാൻ കഴിയും.
5. ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയ
ഡിസ്റ്റിലേഷൻ ടവറിൽ വേർതിരിക്കുന്ന ഓക്സിജനും നൈട്രജനും ഇപ്പോഴും ചെറിയ അളവിൽ മാലിന്യങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, അതിനാൽ വ്യാവസായിക, വൈദ്യശാസ്ത്ര മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നതിന് അവ കൂടുതൽ ശുദ്ധീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഹൈഡ്രജൻ ഡീഓക്സിജനേഷൻ കാറ്റലിസ്റ്റുകൾ വഴി നൈട്രജന്റെ പരിശുദ്ധി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, അതേസമയം റീ-ഡിസ്റ്റിലേഷൻ പ്രക്രിയകളിലൂടെ ഓക്സിജന്റെ പരിശുദ്ധി കൈവരിക്കാൻ കഴിയും. ഉൽപ്പന്ന വാതകത്തിന്റെ പരിശുദ്ധി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, നൈട്രജൻ പ്യൂരിഫയറുകൾ, ഓക്സിജൻ പ്യൂരിഫയറുകൾ തുടങ്ങിയ ഉപകരണങ്ങൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ആത്യന്തികമായി ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള ഓക്സിജനും നൈട്രജൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളും ലഭിക്കുന്നു.
6. നൈട്രജന്റെയും ഓക്സിജന്റെയും പ്രയോഗങ്ങൾ
ക്രയോജനിക് എയർ സെപ്പറേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള നൈട്രജനും ഓക്സിജനും ഒന്നിലധികം വ്യവസായങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള നൈട്രജൻ രാസ വ്യവസായത്തിൽ ഒരു സംരക്ഷണ വാതകമായും കാരിയർ വാതകമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ സംരക്ഷണത്തിനും പാക്കേജിംഗിനും ഓക്സിജൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ മെഡിക്കൽ, വെൽഡിംഗ് വ്യവസായങ്ങളിൽ ഓക്സിജൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. മെറ്റലർജിക്കൽ വ്യവസായത്തിൽ, ജ്വലന കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും കാർബൺ ഉദ്വമനം കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, വാതകത്തിന്റെ ശുദ്ധത അതിന്റെ പ്രയോഗക്ഷമത നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള താക്കോലാണ്, കൂടാതെ ക്രയോജനിക് എയർ സെപ്പറേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ അതിന്റെ കാര്യക്ഷമമായ വേർതിരിക്കലിനും ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള ഉൽപാദനത്തിനും വ്യാപകമായ അംഗീകാരം നേടിയിട്ടുണ്ട്.
7. ക്രയോജനിക് എയർ സെപ്പറേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഗുണങ്ങളും വെല്ലുവിളികളും.
ഉയർന്ന ശുദ്ധതയും ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയും കാരണം വ്യാവസായിക മേഖലയിൽ ക്രയോജനിക് എയർ സെപ്പറേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് പ്രിയങ്കരമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, ഉയർന്ന ഉപകരണ പരിപാലനച്ചെലവ് തുടങ്ങിയ ചില വെല്ലുവിളികളും ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ നേരിടുന്നു. ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്നതിന്, ആധുനിക ക്രയോജനിക് എയർ സെപ്പറേഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ സാധാരണയായി ഹീറ്റ് റിക്കവറി ഉപകരണങ്ങൾ, മൾട്ടി-സ്റ്റേജ് കംപ്രഷൻ കൂളിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ പോലുള്ള നൂതന ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ സംവിധാനങ്ങളുമായി വരുന്നു. കൂടാതെ, ഓട്ടോമേഷൻ കൺട്രോൾ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രയോഗം ആഴത്തിലുള്ള ക്രയോജനിക് എയർ സെപ്പറേഷൻ യൂണിറ്റുകളുടെ പ്രവർത്തനക്ഷമതയും സുരക്ഷയും ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. സാങ്കേതിക ഒപ്റ്റിമൈസേഷനിലൂടെയും ഉപകരണ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളിലൂടെയും, ആഴത്തിലുള്ള ക്രയോജനിക് എയർ സെപ്പറേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയും സ്ഥിരതയും തുടർച്ചയായി മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ അവയുടെ പ്രയോഗത്തെ കൂടുതൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.
ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള നൈട്രജനും ഓക്സിജനും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും ഫലപ്രദമായ രീതികളിൽ ഒന്നാണ് ഡീപ് ക്രയോജനിക് എയർ സെപ്പറേഷൻ. വായുവിന്റെ പ്രീ-ട്രീറ്റ്മെന്റ്, കംപ്രഷൻ, കൂളിംഗ്, ദ്രവീകരണം, വാറ്റിയെടുക്കൽ തുടങ്ങിയ ഒന്നിലധികം ഘട്ടങ്ങളിലൂടെ ഇത് വായുവിൽ നിന്ന് ഓക്സിജനും നൈട്രജനും ഫലപ്രദമായി വേർതിരിച്ച് ശുദ്ധീകരിക്കുന്നു. ഡീപ് ക്രയോജനിക് എയർ സെപ്പറേഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഉപഭോഗവും സങ്കീർണ്ണമായ ഉപകരണങ്ങളും ഉണ്ടെങ്കിലും, അതിന്റെ കാര്യക്ഷമമായ സെപ്പറേഷൻ ഇഫക്റ്റും ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള ഉൽപ്പന്ന ഔട്ട്പുട്ടും ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയെ ഒന്നിലധികം വ്യവസായങ്ങളിൽ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാക്കുന്നു.
അന്ന ടെൽ./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂലൈ-14-2025