La miniaturización del nitrógeno líquido industrial suele referirse a la producción de nitrógeno líquido en equipos o sistemas relativamente pequeños. Esta tendencia hacia la miniaturización hace que la producción de nitrógeno líquido sea más flexible, portátil y adecuada para una gama más diversa de aplicaciones.
Para la miniaturización del nitrógeno líquido industrial, existen principalmente los siguientes métodos:
Unidades simplificadas de preparación de nitrógeno líquido: Estas unidades suelen utilizar tecnología de separación de aire para extraer nitrógeno del aire mediante métodos como la adsorción o la separación por membranas, y luego utilizan sistemas de refrigeración o expansores para enfriar el nitrógeno a estado líquido. Estas unidades suelen ser más compactas que las unidades de separación de aire de gran tamaño y son adecuadas para su uso en plantas pequeñas, laboratorios o donde se requiere la producción de nitrógeno in situ.
Miniaturización del método de separación de aire a baja temperatura: Este método es un método común de producción industrial de nitrógeno. El nitrógeno líquido se purifica mediante compresión multietapa, expansión por enfriamiento y otros procesos. Los equipos miniaturizados de separación de aire a baja temperatura suelen utilizar tecnología de refrigeración avanzada e intercambiadores de calor eficientes para reducir el tamaño del equipo y mejorar la eficiencia energética.
Miniaturización del método de evaporación al vacío: en condiciones de alto vacío, el nitrógeno gaseoso se evapora gradualmente bajo presión, reduciendo así su temperatura y obteniendo finalmente nitrógeno líquido. Este método se puede lograr mediante sistemas de vacío y evaporadores miniaturizados, y es adecuado para aplicaciones que requieren una rápida producción de nitrógeno.
La miniaturización del nitrógeno líquido industrial tiene las siguientes ventajas:
Flexibilidad: El equipo de producción de nitrógeno líquido miniaturizado se puede mover y desplegar según las necesidades reales para adaptarse a las necesidades de diferentes ocasiones.
Portabilidad: El dispositivo es pequeño, fácil de transportar y puede establecer rápidamente sistemas de producción de nitrógeno en el sitio.
Eficiencia: Los equipos de producción de nitrógeno líquido miniaturizado a menudo utilizan tecnología avanzada e intercambiadores de calor eficientes para mejorar la eficiencia energética y reducir el consumo de energía.
Protección del medio ambiente: El nitrógeno líquido, como refrigerante limpio, no produce sustancias nocivas durante su uso y es respetuoso con el medio ambiente.
El proceso de producción de nitrógeno líquido incluye principalmente los siguientes pasos, a continuación se presenta una introducción detallada del proceso:
Compresión y purificación del aire:
1. El aire es comprimido primero por el compresor de aire.
2. El aire comprimido se enfría y se purifica para convertirse en aire de procesamiento.
Transferencia de calor y licuefacción:
1. El aire de procesamiento se intercambia calor con el gas de baja temperatura a través del intercambiador de calor principal para producir líquido e ingresar a la torre de fraccionamiento.
2. La baja temperatura es causada por la expansión del estrangulamiento del aire a alta presión o la expansión del expansor de aire a presión media.
Fraccionamiento y purificación:
1. El aire se destila en el fraccionador a través de capas de bandejas.
2. El nitrógeno puro se produce en la parte superior de la columna inferior del fraccionador.
Reciclar capacidad de frío y salida de producto:
1. El nitrógeno puro de baja temperatura de la torre inferior ingresa al intercambiador de calor principal y recupera la cantidad fría mediante el intercambio de calor con el aire de procesamiento.
2. El nitrógeno puro recalentado se emite como producto y se convierte en el nitrógeno requerido por el sistema posterior.
Producción de nitrógeno licuado:
1. El nitrógeno obtenido a través de los pasos anteriores se licúa aún más en condiciones específicas (como baja temperatura y alta presión) para formar nitrógeno líquido.
2. El nitrógeno líquido tiene un punto de ebullición extremadamente bajo, alrededor de -196 grados Celsius, por lo que debe almacenarse y transportarse en condiciones estrictas.
Almacenamiento y estabilidad:
1. El nitrógeno líquido se almacena en contenedores especiales, que generalmente tienen buenas propiedades de aislamiento para ralentizar la velocidad de evaporación del nitrógeno líquido.
2. Es necesario comprobar periódicamente la estanqueidad del recipiente de almacenamiento y la cantidad de nitrógeno líquido para garantizar la calidad y la estabilidad del nitrógeno líquido.
Hora de publicación: 25 de mayo de 2024