La miniaturizzazione dell'azoto liquido industriale si riferisce solitamente alla produzione di azoto liquido in apparecchiature o sistemi relativamente piccoli. Questa tendenza alla miniaturizzazione rende la produzione di azoto liquido più flessibile, portatile e adatta a una gamma più diversificata di scenari applicativi.
Per la miniaturizzazione dell'azoto liquido industriale, si utilizzano principalmente i seguenti metodi:
Unità semplificate per la preparazione dell'azoto liquido: queste unità utilizzano in genere la tecnologia di separazione dell'aria per estrarre l'azoto dall'aria con metodi come l'adsorbimento o la separazione a membrana, e quindi utilizzano sistemi di refrigerazione o espansori per raffreddare l'azoto fino allo stato liquido. Queste unità sono in genere più compatte rispetto alle grandi unità di separazione dell'aria e sono adatte per l'uso in piccoli impianti, laboratori o dove è richiesta la produzione di azoto in loco.
Miniaturizzazione del metodo di separazione dell'aria a bassa temperatura: il metodo di separazione dell'aria a bassa temperatura è un metodo di produzione di azoto industriale comunemente utilizzato, e l'azoto liquido viene purificato attraverso processi di compressione multistadio, espansione di raffreddamento e altri processi. Le apparecchiature miniaturizzate per la separazione dell'aria a bassa temperatura utilizzano spesso tecnologie di refrigerazione avanzate e scambiatori di calore efficienti per ridurre le dimensioni delle apparecchiature e migliorare l'efficienza energetica.
Miniaturizzazione del metodo di evaporazione sotto vuoto: in condizioni di alto vuoto, l'azoto gassoso viene gradualmente evaporato sotto pressione, riducendone la temperatura e ottenendo infine azoto liquido. Questo metodo può essere realizzato tramite sistemi ed evaporatori sotto vuoto miniaturizzati ed è adatto per applicazioni in cui è richiesta una rapida produzione di azoto.
La miniaturizzazione dell'azoto liquido industriale presenta i seguenti vantaggi:
Flessibilità: l'attrezzatura miniaturizzata per la produzione di azoto liquido può essere spostata e distribuita in base alle effettive necessità, per adattarsi alle esigenze di diverse occasioni.
Portabilità: il dispositivo è piccolo, facile da trasportare e trasportare e può avviare rapidamente sistemi di produzione di azoto in loco.
Efficienza: le apparecchiature miniaturizzate per la produzione di azoto liquido spesso utilizzano tecnologie avanzate e scambiatori di calore efficienti per migliorare l'efficienza energetica e ridurre il consumo di energia.
Tutela dell'ambiente: l'azoto liquido, in quanto refrigerante pulito, non produce sostanze nocive durante l'uso ed è rispettoso dell'ambiente.
Il processo di produzione dell'azoto liquido comprende principalmente i seguenti passaggi; di seguito è riportata un'introduzione dettagliata al processo:
Compressione e purificazione dell'aria:
1. L'aria viene prima compressa dal compressore d'aria.
2. L'aria compressa viene raffreddata e purificata per diventare aria di processo.
Trasferimento di calore e liquefazione:
1. L'aria di processo viene sottoposta a scambio termico con il gas a bassa temperatura attraverso lo scambiatore di calore principale per produrre liquido che entra nella torre di frazionamento.
2. La bassa temperatura è causata dall'espansione della strozzatura dell'aria ad alta pressione o dall'espansione dell'espansore dell'aria a media pressione.
Frazionamento e purificazione:
1. L'aria viene distillata nel frazionatore attraverso strati di vassoi.
2. L'azoto puro viene prodotto nella parte superiore della colonna inferiore del frazionatore.
Capacità di riciclo a freddo e output del prodotto:
1. L'azoto puro a bassa temperatura proveniente dalla torre inferiore entra nello scambiatore di calore principale e recupera la quantità fredda tramite scambio termico con l'aria di lavorazione.
2. L'azoto puro riscaldato viene emesso come prodotto e diventa l'azoto richiesto dal sistema a valle.
Produzione di azoto liquefatto:
1. L'azoto ottenuto attraverso i passaggi sopra descritti viene ulteriormente liquefatto in condizioni specifiche (ad esempio bassa temperatura e alta pressione) per formare azoto liquido.
2. L'azoto liquido ha un punto di ebollizione estremamente basso, circa -196 gradi Celsius, per cui deve essere conservato e trasportato nel rispetto di condizioni rigorose.
Conservazione e stabilità:
1. L'azoto liquido viene conservato in contenitori speciali, solitamente dotati di buone proprietà isolanti per rallentare la velocità di evaporazione dell'azoto liquido.
2. È necessario controllare regolarmente la tenuta del contenitore di stoccaggio e la quantità di azoto liquido per garantire la qualità e la stabilità dell'azoto liquido.
Data di pubblicazione: 25 maggio 2024