Hvorfor en luftseparasjonsenhet (ASU) er nødvendig
Luftseparasjonsenheter (ASU) er av uerstattelig betydning i moderne industrielle systemer. Mange aspekter ved industriell produksjon er sterkt avhengig av industrielle gasser som oksygen, nitrogen og argon. Luft, som en naturlig kilde til disse gassene, krever spesialisert utstyr for å separere og rense dem. Luftseparasjonsenheter er kjerneutstyret for denne prosessen.
I den metallurgiske industrien er prosesser som masovnsjernfremstilling og omformerstål avhengig av oksygen. Oksygen hjelper forbrenningen, øker ovnstemperaturene og akselererer smeltereaksjoner. Det fjerner også urenheter som karbon og svovel fra smeltet jern, og forbedrer kvaliteten på stål. Uten en stabil tilførsel av oksygen med høy-renhet, reduseres smelteeffektiviteten betydelig, og produktkvaliteten blir vanskelig å garantere.
I kjemisk industri brukes nitrogen ofte som en beskyttende gass på grunn av dens stabile kjemiske egenskaper. I prosesser som syntetisk ammoniakk og petrokjemikalier, isolerer nitrogen atmosfæren, forhindrer oksidasjon av råvarer og produkter, og forhindrer potensielt eksplosjoner og andre sikkerhetshendelser. Videre krever noen kjemiske reaksjoner en spesifikk inert atmosfære, og en stabil tilførsel av nitrogen er avgjørende for at disse reaksjonene skal forløpe jevnt.
Næringsmiddelindustrien bruker også gasser produsert av luftseparasjonsenheter. For eksempel kan nitrogen brukes i matemballasje for å effektivt hemme vekst og reproduksjon av mikroorganismer, og forlenge matens holdbarhet. Oksygen brukes til å konservere frukt og grønnsaker, opprettholde deres åndedrett og friskhet.
Det medisinske feltet er også avhengig av industrigasser. Oksygen med høy-renhet er avgjørende for å redde kritisk syke pasienter og behandle luftveissykdommer. Sykehus krever en kontinuerlig og stabil tilførsel av oksygen for å sikre jevn drift av medisinske tjenester.
Som man kan se, er industrigasser en uunnværlig og kritisk ressurs i produksjon og drift av mange industrier. Å eie en luftseparasjonsenhet sikrer at disse industriene har en kontinuerlig og stabil tilførsel av industrigasser, og sikrer dermed jevn produksjon og drift.
Fordeler med å eie en luftseparasjonsenhet (ASU)
Betydelig kostnadsreduksjon: For selskaper som bruker store mengder industrigasser, gir produksjon av sine egne gasser betydelige kostnadsfordeler fremfor å kjøpe dem. På den ene siden er råstoffet for industriell gassproduksjon luft, som har nesten ubetydelige kostnader. Innkjøp av gass krever betaling for selve gassen samt leverandørens fortjeneste. På den annen side,-produksjon på stedet leverer gass direkte til produksjonsverkstedet, og eliminerer transportkostnader forbundet med innkjøp av gass, inkludert kjøp og vedlikehold av transportkjøretøyer, samt energi- og arbeidskostnadene forbundet med transport. Dette kan spare bedrifter betydelige kostnader og forbedre den økonomiske effektiviteten på lang sikt.
Sterkt forbedret forsyningspålitelighet: Å stole på eksterne industrielle gassleverandører påvirkes ofte av en rekke faktorer, som leverandørens produksjonskapasitet, trafikkforhold for transportruter og værendringer, som alle kan føre til avbrudd eller forsinkelser i gassforsyningen. Selskaper med egne luftseparasjonsenheter kan fleksibelt justere gassproduksjon og forsyningsplaner basert på produksjonsplaner og faktiske behov. Dette sikrer en stabil gassforsyning selv når det ytre miljøet svinger, forhindrer produksjonsstans på grunn av gassmangel og minimerer tap forårsaket av produksjonsstans.
Enkel og effektiv drift: Moderne luftseparasjonsenheter bruker avansert automatisert kontrollteknologi, som muliggjør automatisert overvåking og justering av produksjonsprosessen. Operatører kan overvåke enhetens driftsstatus og gjøre justeringer direkte fra en dataskjerm i kontrollrommet. Enhetens design tar fullt ut behovet for ubemannet drift og er utstyrt med et omfattende feildeteksjons- og alarmsystem. Når en unormalitet oppstår, utstedes umiddelbare varsler og passende beskyttelsestiltak iverksettes. Dette reduserer ikke bare antallet operatører som kreves og arbeidskostnadene, men forbedrer også stabiliteten og sikkerheten til enhetens drift, og reduserer ledelsesbyrden på bedriften.
Typer luftseparasjonsenheter
Ikke-kryogene prosessproduksjonsenheter
N₂-membransystem: Kjernen i N₂-membransystemet er en membranmodul med selektiv permeabilitet. Når komprimert luft passerer gjennom membranmodulen, gjennomtrenges gassmolekyler som oksygen og karbondioksid lettere av membranveggen, mens nitrogenmolekyler har mindre sannsynlighet for å passere gjennom, og dermed skiller nitrogen fra andre gasser. Dette systemet har en liten størrelse, lett vekt og kompakt struktur, noe som gjør det relativt enkelt å installere og vedlikeholde. Den er egnet for applikasjoner der kravene til nitrogenrenhet ikke er spesielt høye (vanligvis mellom 95 % og 99,9 %) og etterspørselen er lav, for eksempel elektronisk komponentemballasje og små matemballasjer.
N₂ PSA-systemet: N₂ PSA-systemet separerer nitrogen ved å utnytte forskjellen i adsorpsjonskapasitet mellom nitrogen og oksygen på en adsorbent. Under trykk adsorberer adsorbenten fortrinnsvis urenheter som oksygen, mens nitrogen passerer gjennom adsorpsjonstårnet for å bli produktgass. Når adsorbenten når metning, reduseres trykket, og de adsorberte urenhetene desorberes, slik at adsorbenten kan regenereres og resirkuleres. Dette systemet starter raskt, og produserer vanligvis kvalifisert nitrogen i løpet av minutter. Nitrogenrenheten kan justeres for å møte etterspørselen, vanligvis fra 95 % til 99,999 %. Den er egnet for små- til middels-nitrogenbehov, for eksempel nitrogenerstatning i kjemikalielagringstanker og laboratoriebruk.
O₂ PSA-, VSA- eller VPSA-systemer: Driftsprinsippet til et O₂ PSA-system ligner på et N₂ PSA-system, bortsett fra at adsorbenten som brukes har en sterkere oksygenadsorpsjonskapasitet. Under trykkpåføring adsorberer adsorbenten oksygen, mens uabsorbert nitrogen og andre gasser slippes ut som avgass. Under trykkreduksjon desorberes det adsorberte oksygenet, noe som resulterer i produktoksygen. VSA-systemet bygger på PSA-systemet ved å bruke vakuumdesorpsjon, redusere desorpsjonstrykket og forbedre oksygengjenvinningen. VPSA-systemer optimaliserer prosessen ytterligere, noe som resulterer i høyere oksygenproduksjonseffektivitet. Oksygenet som produseres av disse systemene har generelt en renhet på 90 %-95 %, noe som gjør dem egnet for små- til middels-oksygenbehov, for eksempel medisinsk oksygentilførsel og småskala sveising og skjæring.
Kryogen luftseparasjonsenhet
Driftsprosessen til en kryogen luftseparasjonsenhet er relativt kompleks, og involverer først og fremst luftkompresjon, rensing, flytendegjøring og destillasjon. Først komprimeres luften til et visst trykk, og deretter fjernes urenheter som fuktighet og karbondioksid for å forhindre isdannelse og utstyrsblokkering under den påfølgende flytende prosessen. Den rensede luften kommer inn i en varmeveksler for avkjøling og gradvis flytendegjøring. Den flytende luften kommer inn i et destillasjonstårn. På grunn av de forskjellige kokepunktene for oksygen og nitrogen (oksygenkokepunktet er ca. -183 grader, nitrogenets kokepunkt er ca. -196 grader), varmes den flytende luften opp i destillasjonstårnet. Nitrogen fordamper først og stiger til toppen av tårnet for å samles opp, mens oksygen forblir i bunnen og oppnår separasjon. Denne enheten kan produsere oksygen med høy-renhet (over 99,6 %), nitrogen (over 99,999 %) og sjeldne gasser som argon. Den er egnet for storskala industriell produksjon, som store stålverk og kullkjemiske anlegg, der etterspørselen etter industrigasser er høy og renhet er kritisk. Selv om innledende utstyrsinvesteringer og energiforbruk er relativt høye, gir det fordeler som høy ytelse, høy produktrenhet og stabil drift, noe som resulterer i god langsiktig økonomisk effektivitet.
Nye luftseparasjonsenheter
Med den kontinuerlige utviklingen av teknologi har nye luftseparasjonsenheter oppnådd en rekke teknologiske innovasjoner. Når det gjelder energieffektivitet, bruker de mer effektive kompressorer, varmevekslere og annet utstyr, optimaliserer prosessflyt og reduserer energiforbruket per produktenhet. For eksempel gir nye sentrifugalkompressorer lavere energiforbruk og mer stabil drift enn tradisjonelle stempelkompressorer.
Når det gjelder separasjonseffektivitet, har utviklingen og påføringen av nye adsorbenter og membranmaterialer forbedret selektiviteten og effektiviteten til gasseparasjonen, noe som resulterer i høyere produktrenhet og forbedret utvinningsgrad. Samtidig har oppgraderinger i automatisert kontrollteknologi muliggjort intelligent drift av enheten, muliggjør automatisk justering av driftsparametere basert på endringer i gassbehovet, forbedret tilpasningsevne og stabilitet.
Nye luftseparasjonsenheter prioriterer også miljøprestasjoner, reduserer utslipp av avløpsgass og avløpsvann under produksjon, og oppfyller kravene til grønn utvikling i moderne industri. De kan bedre møte de individuelle behovene til ulike bransjer og har blitt mye brukt i fremvoksende sektorer som ny energi og halvledere.
Brukte/flyttede luftseparasjonsenheter
Brukte/flyttede luftseparasjonsenheter er vanligvis inaktivt eller pensjonert utstyr fra selskaper på grunn av produksjonsjusteringer eller teknologiske oppgraderinger. Dette utstyret blir deretter profesjonelt inspisert, reparert og flyttet før det tas i bruk igjen. For nystartede bedrifter eller små og mellomstore-bedrifter med begrensede midler, kan kjøp av en brukt/flyttet luftseparasjonsenhet redusere innledende investeringskostnader betydelig og raskt etablere gassproduksjonskapasitet.
Når du velger en brukt/flyttet luftseparasjonsenhet, er det viktig å evaluere utstyrets driftstilstand, alder og vedlikeholdsjournaler grundig for å sikre at det kan møte produksjonsbehov. Videre er det viktig å vurdere kostnadene ved flytting, installasjon og igangkjøring, samt løpende vedlikehold. Selv om brukte/flyttede enheter kanskje ikke er like dyktige og teknologisk avanserte som nye enheter, kan de spare bedrifter for betydelige penger og tilby en betydelig kostnadseffektivitet-forutsatt at de oppfyller grunnleggende produksjonsbehov.
NEWTEKs tjenester i luftseparasjonsenhetsprosjekter
NEWTEK har samlet omfattende ekspertise og erfaring innen gassteknikk og har sterke ressursintegrasjonsevner. Vi tilbyr et komplett spekter av tjenester for luftseparasjonsanleggsprosjekter, inkludert EPC (engineering, general contracting) og nøkkelferdige løsninger for ulike industrier, inkludert tekstiler, metallurgi og kjemikalier.
Metallurgisk industri har stor etterspørsel etter industrigasser og krever høy renhet. I luftseparasjonsprosjekter for metallurgisk industri utnytter NEWTEK sin ekspertise innen store og komplekse prosjektledelse. Vi adresserer kommunikasjons-, grensesnitt- og koordineringsproblemer på tvers av flere disipliner og stadier, for eksempel gassrørledningsforbindelser mellom enheten og smelteutstyr og kontrollsystemkompatibilitet. Ved å etablere effektive kommunikasjonsmekanismer og koordineringsprosesser sikrer vi jevn informasjonsflyt og arbeidskoordinering mellom alle prosjektdeltakere, og sikrer effektiv prosjektgjennomføring og levering til rett tid.
Kjemisk industris komplekse produksjonsmiljø stiller ekstremt høye krav til utstyrssikkerhet og stabilitet. Når NEWTEK leverer EPC-tjenester for luftseparasjonsenheter til kjemiske selskaper, følger NEWTEK strengt sikkerhetsforskrifter og standarder for kjemisk industri, og tar fullt ut sikkerhetsfaktorer i betraktning gjennom hvert trinn av prosessen, inkludert design, konstruksjon og valg av utstyr. Under installasjon av utstyr prioriterer vi for eksempel implementering av-eksplosjonssikre og anti-korrosjonstiltak. I utformingen av kontrollsystemet inkluderer vi flere sikkerhetsbeskyttelsesenheter for å sikre rettidig avstenging i tilfelle unormalt, og dermed forhindre sikkerhetshendelser.
NEWTEKs omfattende EPC-tjenester og nøkkelferdige ingeniørløsninger, fra prosjektstart-til drift, frigjør klienter fra kompleksiteten i prosjektets livssyklus. Kunder sender ganske enkelt inn kravene sine, og NEWTEK vil overvåke alle aspekter av prosjektet, inkludert overordnet planlegging, design, anskaffelse, konstruksjon og igangkjøring, og sikre levering i tide og pålitelig drift. Denne -stoppen, bekymringsfrie-tjenesteopplevelsen sparer bedrifter for betydelig tid og krefter, og lar dem fokusere på kjerneproduksjonen og forbedre den generelle driftseffektiviteten.
