Varför en luftseparationsenhet (ASU) är nödvändig
Luftseparationsenheter (ASU) är av oersättlig betydelse i moderna industrisystem. Många aspekter av industriell produktion är starkt beroende av industrigaser som syre, kväve och argon. Luft, som en naturlig källa till dessa gaser, kräver specialiserad utrustning för att separera och rena dem. Luftseparationsenheter är kärnutrustningen för denna process.
Inom den metallurgiska industrin är processer som masugnsjärntillverkning och konverterstål beroende av syre. Syre underlättar förbränning, ökar ugnstemperaturerna och påskyndar smältreaktioner. Det tar också bort föroreningar som kol och svavel från smält järn, vilket förbättrar stålets kvalitet. Utan en stabil tillgång på hög-rent syre minskar smältningseffektiviteten avsevärt och produktkvaliteten blir svår att garantera.
Inom den kemiska industrin används kväve ofta som skyddsgas på grund av dess stabila kemiska egenskaper. I processer som syntetisk ammoniak och petrokemikalier isolerar kväve atmosfären, förhindrar oxidation av råvaror och produkter och förhindrar potentiellt explosioner och andra säkerhetsincidenter. Dessutom kräver vissa kemiska reaktioner en specifik inert atmosfär, och en stabil tillförsel av kväve är avgörande för att dessa reaktioner ska fortgå smidigt.
Livsmedelsindustrin använder också gaser som produceras av luftseparationsenheter. Till exempel kan kväve användas i livsmedelsförpackningar för att effektivt hämma tillväxt och reproduktion av mikroorganismer, vilket förlänger livsmedlets hållbarhet. Syre används för att konservera frukter och grönsaker och bibehålla deras andning och fräschör.
Det medicinska området är också beroende av industrigaser. Syre med hög-renhet är avgörande för att rädda kritiskt sjuka patienter och för att behandla luftvägssjukdomar. Sjukhus kräver en kontinuerlig och stabil tillförsel av syre för att säkerställa en smidig drift av medicinska tjänster.
Som kan ses är industrigaser en oumbärlig och kritisk resurs i många industriers produktion och verksamhet. Att äga en luftseparationsenhet säkerställer att dessa industrier har en kontinuerlig och stabil tillgång på industrigaser, vilket säkerställer en smidig produktion och drift.
Fördelar med att äga en luftseparationsenhet (ASU)
Betydande kostnadsreduktion: För företag som använder en stor mängd industrigaser erbjuder produktion av sina egna gaser betydande kostnadsfördelar jämfört med att köpa dem. Å ena sidan är råvaran för industriell gasproduktion luft, vilket har nästan försumbara kostnader. Att köpa gas kräver att man betalar för själva gasen samt leverantörens vinst. Å andra sidan,-produktion på plats levererar gas direkt till produktionsverkstaden, vilket eliminerar transportkostnader förknippade med inköp av gas, inklusive inköp och underhåll av transportfordon, såväl som energi- och arbetskostnader i samband med transport. Detta kan avsevärt spara företagen betydande kostnader och förbättra den ekonomiska effektiviteten på lång sikt.
Avsevärt förbättrad leveranstillförlitlighet: Att förlita sig på externa industriella gasleverantörer påverkas ofta av en mängd olika faktorer, såsom leverantörens produktionskapacitet, trafikförhållanden för transportvägar och väderförändringar, vilket alla kan leda till avbrott eller förseningar i gastillförseln. Företag med egna luftseparationsenheter kan flexibelt anpassa gasproduktion och leveransscheman baserat på deras produktionsplaner och faktiska behov. Detta säkerställer en stabil gastillförsel även när den yttre miljön fluktuerar, vilket förhindrar produktionsstopp på grund av gasbrist och minimerar förluster orsakade av produktionsstopp.
Enkel och effektiv drift: Moderna luftseparationsenheter använder avancerad automatiserad styrteknik, vilket möjliggör automatiserad övervakning och justering av produktionsprocessen. Operatörer kan övervaka enhetens driftstatus och göra justeringar direkt från en datorskärm i kontrollrummet. Enhetens konstruktion tar fullt hänsyn till behovet av obemannad drift och är utrustad med ett omfattande feldetekterings- och larmsystem. När en avvikelse inträffar utfärdas snabba varningar och lämpliga skyddsåtgärder vidtas. Detta minskar inte bara antalet operatörer som krävs och arbetskostnaderna, utan förbättrar också stabiliteten och säkerheten i enhetens drift, vilket minskar ledningsbördan för företaget.
Typer av luftseparationsenheter
Icke-kryogena processproduktionsenheter
N₂-membransystem: Kärnan i N₂-membransystemet är en membranmodul med selektiv permeabilitet. När tryckluft passerar genom membranmodulen genomträngs gasmolekyler som syre och koldioxid lättare av membranväggen, medan kvävemolekyler är mindre benägna att passera igenom och därmed separera kväve från andra gaser. Detta system har en liten storlek, lätt vikt och kompakt struktur, vilket gör det relativt enkelt att installera och underhålla. Den är lämplig för applikationer där kraven på kvävets renhet inte är särskilt höga (vanligen mellan 95 % och 99,9 %) och efterfrågan är låg, såsom elektroniska komponentförpackningar och små livsmedelsförpackningar.
N₂ PSA-systemet: N₂ PSA-systemet separerar kväve genom att utnyttja skillnaden i adsorptionskapacitet mellan kväve och syre på en adsorbent. Under tryck adsorberar adsorbenten företrädesvis föroreningar som syre, medan kväve passerar genom adsorptionstornet för att bli produktgas. När adsorbenten når mättnad reduceras trycket och de adsorberade föroreningarna desorberas, vilket gör att adsorbenten kan regenereras och recirkuleras. Detta system startar snabbt och producerar vanligtvis kvalificerat kväve inom några minuter. Kvävets renhet kan justeras för att möta efterfrågan, vanligtvis från 95 % till 99,999 %. Den är lämplig för små- till medelstora-kvävebehov, såsom kväversättning i kemikalielagringstankar och laboratorieanvändning.
O₂ PSA-, VSA- eller VPSA-system: Funktionsprincipen för ett O₂ PSA-system liknar den för ett N₂ PSA-system, förutom att den använda adsorbenten har en starkare syreadsorptionskapacitet. Under tryckapplicering adsorberar adsorbenten syre, medan oabsorberat kväve och andra gaser släpps ut som avgas. Under tryckreduktion desorberas det adsorberade syret, vilket resulterar i produktsyre. VSA-systemet bygger på PSA-systemet genom att använda vakuumdesorption, vilket minskar desorptionstrycket och förbättrar syreåtervinningen. VPSA-system optimerar processen ytterligare, vilket resulterar i högre syreproduktionseffektivitet. Syret som produceras av dessa system har i allmänhet en renhet på 90%-95%, vilket gör dem lämpliga för små- till medelstora-syrebehov, såsom medicinsk syrgasförsörjning och småskalig svetsning och skärning.
Kryogen luftseparationsenhet
Arbetsprocessen för en kryogen luftseparationsenhet är relativt komplex och involverar i första hand luftkomprimering, rening, kondensering och destillation. Först komprimeras luften till ett visst tryck, och sedan avlägsnas föroreningar som fukt och koldioxid för att förhindra isbildning och blockering av utrustning under den efterföljande flytandeprocessen. Den renade luften kommer in i en värmeväxlare för kylning och gradvis kondensering. Den flytande luften kommer in i ett destillationstorn. På grund av de olika kokpunkterna för syre och kväve (syrekokpunkten är ungefär -183 grader, kvävets kokpunkt är ungefär -196 grader), värms den flytande luften upp i destillationstornet. Kväve avdunstar först och stiger till toppen av tornet för att samlas upp, medan syre stannar kvar på botten och uppnår separation. Den här enheten kan producera syre med hög-renhet (över 99,6 %), kväve (över 99,999 %) och ädelgaser som argon. Den är lämplig för storskalig industriell produktion, såsom stora stålverk och kolkemiska anläggningar, där efterfrågan på industrigaser är hög och renheten är avgörande. Även om den initiala utrustningsinvesteringen och energiförbrukningen är relativt hög, erbjuder den fördelar som hög effekt, hög produktrenhet och stabil drift, vilket resulterar i god långsiktig ekonomisk effektivitet.
Nya luftseparationsenheter
Med den ständiga utvecklingen av tekniken har nya luftseparationsenheter uppnått många tekniska innovationer. När det gäller energieffektivitet använder de mer effektiva kompressorer, värmeväxlare och annan utrustning, vilket optimerar processflöden och minskar energiförbrukningen per produktenhet. Till exempel erbjuder nya centrifugalkompressorer lägre energiförbrukning och mer stabil drift än traditionella kolvkompressorer.
När det gäller separationseffektivitet har utvecklingen och appliceringen av nya adsorbenter och membranmaterial förbättrat gasseparationens selektivitet och effektivitet, vilket resulterat i högre produktrenhet och förbättrad återvinningsgrad. Samtidigt har uppgraderingar av automatiserad styrteknik möjliggjort intelligent drift av enheten, vilket möjliggör automatisk justering av driftsparametrar baserat på förändringar i gasbehovet, vilket förbättrar dess anpassningsförmåga och stabilitet.
Nya luftsepareringsenheter prioriterar också miljöprestanda, minskade utsläpp av spillgas och avloppsvatten under produktionen, vilket uppfyller kraven på grön utveckling i modern industri. De kan bättre möta olika branschers individuella behov och har använts i stor utsträckning inom framväxande sektorer som ny energi och halvledare.
Begagnade/flyttade luftseparationsenheter
Begagnade/flyttade luftseparationsenheter är vanligtvis inaktiva eller uttjänta utrustning från företag på grund av produktionsjusteringar eller tekniska uppgraderingar. Denna utrustning inspekteras sedan professionellt, repareras och flyttas innan den tas i bruk igen. För nystartade företag eller små och medelstora-företag med begränsade medel kan ett köp av en begagnad/flyttad luftsepareringsenhet avsevärt minska de initiala investeringskostnaderna och snabbt etablera gasproduktionskapacitet.
När du väljer en begagnad/flyttad luftseparationsenhet är det viktigt att noggrant utvärdera utrustningens drifttillstånd, ålder och underhållsregister för att säkerställa att den kan möta produktionsbehoven. Vidare är det viktigt att ta hänsyn till kostnaderna för flytt, installation och driftsättning samt löpande underhåll. Även om begagnade/flyttade enheter kanske inte är lika kapabla och tekniskt avancerade som nya enheter, kan de spara stora pengar för företag och erbjuda en betydande kostnadseffektivitet-förutsatt att de uppfyller grundläggande produktionsbehov.
NEWTEK:s tjänster i projekt för luftseparationsenheter
NEWTEK har samlat på sig omfattande expertis och erfarenhet inom gasteknik och har en stark resursintegrationsförmåga. Vi erbjuder ett komplett utbud av tjänster för luftsepareringsenhetsprojekt, inklusive EPC (engineering, general contracting) och nyckelfärdiga lösningar för olika industrier, inklusive textil, metallurgi och kemikalier.
Den metallurgiska industrin har en stor efterfrågan på industrigaser och kräver hög renhet. I luftseparationsprojekt för den metallurgiska industrin utnyttjar NEWTEK sin expertis inom stora och komplexa projektledning. Vi tar itu med kommunikations-, gränssnitts- och koordinationsfrågor över flera discipliner och stadier, såsom gasledningsanslutningar mellan enheten och smältutrustning och kontrollsystemkompatibilitet. Genom att etablera effektiva kommunikationsmekanismer och samordningsprocesser säkerställer vi smidigt informationsflöde och arbetskoordinering mellan alla projektdeltagare, vilket säkerställer effektivt projektgenomförande och-leverans i tid.
Den kemiska industrins komplexa produktionsmiljö ställer extremt höga krav på utrustningens säkerhet och stabilitet. När NEWTEK tillhandahåller EPC-tjänster för luftseparationsenheter till kemiföretag, följer NEWTEK strikt säkerhetsföreskrifter och standarder för den kemiska industrin, med hänsyn till säkerhetsfaktorer under varje steg av processen, inklusive design, konstruktion och val av utrustning. Under installationen av utrustning prioriterar vi till exempel implementeringen av explosionssäkra och-korrosionsskyddade åtgärder. I konstruktionen av kontrollsystemet, införlivar vi flera säkerhetsskyddsanordningar för att säkerställa snabb avstängning i händelse av onormalt, vilket förhindrar säkerhetsincidenter.
NEWTEK:s omfattande EPC-tjänster och nyckelfärdiga tekniska lösningar, från projektstart-till drift, befriar kunder från komplexiteten i projektets livscykel. Kunder skickar bara in sina krav och NEWTEK kommer att övervaka alla aspekter av projektet, inklusive övergripande planering, design, upphandling, konstruktion och driftsättning, vilket säkerställer leverans i tid och tillförlitlig drift. Den här -bekymmersfria serviceupplevelsen utan-en enda plats sparar företag avsevärd tid och ansträngning, vilket gör att de kan fokusera på sin kärnproduktion och förbättra den totala operativa effektiviteten.
