ជាមួយនឹងការរីកចម្រើននៃវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា និងការអភិវឌ្ឍន៍សេដ្ឋកិច្ច វិសាលភាពនៃការប្រើប្រាស់អាសូតត្រូវបានពង្រីកពីមួយថ្ងៃទៅមួយថ្ងៃ ហើយបានជ្រាបចូលទៅក្នុងវិស័យឧស្សាហកម្ម និងជីវិតប្រចាំថ្ងៃជាច្រើន។
ក្រុមហ៊ុនផលិតអាសូត - រោងចក្រផលិតអាសូតចិន និងអ្នកផ្គត់ផ្គង់ (xinfatools.com)
អាសូតគឺជាធាតុសំខាន់នៃខ្យល់ដែលមានប្រហែល 78% នៃខ្យល់។ អាសូត N2 គឺជាឧស្ម័នគ្មានពណ៌ និងគ្មានក្លិននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា។ ដង់ស៊ីតេឧស្ម័ននៅក្រោមស្ថានភាពស្តង់ដារគឺ 1.25 ក្រាម / លីត្រ។ ចំណុចរលាយគឺ -210 ℃និងចំណុចរំពុះ -196 ℃។ អាសូតរាវគឺជាទូរទឹកកកដែលមានសីតុណ្ហភាពទាប (-196 ℃) ។
ថ្ងៃនេះយើងនឹងណែនាំវិធីសាស្រ្តសំខាន់ៗមួយចំនួនសម្រាប់ផលិតអាសូតក្នុងប្រទេស និងក្រៅប្រទេស។
មានវិធីសាស្រ្តផលិតអាសូតក្នុងខ្នាតឧស្សាហកម្មទូទៅចំនួនបី៖ ការផលិតអាសូតបំបែកដោយខ្យល់ cryogenic ការផលិតអាសូតដោយបំបែកសម្ពាធ និងការផលិតអាសូតដោយបំបែកភ្នាស។
ទីមួយ៖ វិធីសាស្រ្តផលិតអាសូតបំបែកខ្យល់ Cryogenic
ការផលិតអាសូតដាច់ដោយឡែកពីខ្យល់ Cryogenic គឺជាវិធីសាស្រ្តផលិតអាសូតប្រពៃណីដែលមានប្រវត្តិជិតជាច្រើនទសវត្សរ៍។ វាប្រើខ្យល់ជាវត្ថុធាតុដើម បង្ហាប់ និងបន្សុទ្ធវា ហើយបន្ទាប់មកប្រើការផ្លាស់ប្តូរកំដៅ ដើម្បីធ្វើអោយខ្យល់ទៅជារាវ។ ខ្យល់រាវគឺជាល្បាយចម្បងនៃអុកស៊ីសែនរាវ និងអាសូតរាវ។ ចំណុចរំពុះផ្សេងគ្នានៃអុកស៊ីសែនរាវ និងអាសូតរាវ ត្រូវបានប្រើដើម្បីបំបែកពួកវាតាមរយៈការចម្រោះនៃខ្យល់រាវដើម្បីទទួលបានអាសូត។
គុណសម្បត្តិ៖ ការផលិតឧស្ម័នធំ និងភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់នៃផលិតផលអាសូត។ ការផលិតអាសូត Cryogenic អាចផលិតមិនត្រឹមតែអាសូតប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងអាសូតរាវផងដែរ ដែលបំពេញតម្រូវការដំណើរការនៃអាសូតរាវ ហើយអាចរក្សាទុកក្នុងធុងផ្ទុកអាសូតរាវ។ នៅពេលដែលមានបន្ទុកអាសូតបណ្តោះអាសន្ន ឬការជួសជុលតិចតួចនៃឧបករណ៍បំបែកខ្យល់ អាសូតរាវនៅក្នុងធុងផ្ទុកចូលទៅក្នុងចំហាយទឹក ហើយត្រូវបានកំដៅ ហើយបន្ទាប់មកបញ្ជូនទៅបំពង់អាសូតផលិតផលដើម្បីបំពេញតម្រូវការអាសូតនៃអង្គភាពដំណើរការ។ វដ្តប្រតិបត្តិការនៃការផលិតអាសូត cryogenic (សំដៅទៅលើចន្លោះពេលរវាងកំដៅធំពីរ) ជាទូទៅគឺច្រើនជាង 1 ឆ្នាំ ដូច្នេះការផលិតអាសូត cryogenic ជាទូទៅមិនត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការរង់ចាំនោះទេ។
គុណវិបត្តិ៖ ការផលិតអាសូត Cryogenic អាចបង្កើតអាសូតជាមួយនឹងភាពបរិសុទ្ធនៃ≧99.999% ប៉ុន្តែភាពបរិសុទ្ធនៃអាសូតត្រូវបានកំណត់ដោយការផ្ទុកអាសូត ចំនួនថាស ប្រសិទ្ធភាពថាស និងភាពបរិសុទ្ធនៃអុកស៊ីសែននៅក្នុងខ្យល់រាវ ហើយជួរលៃតម្រូវគឺតូចណាស់។ ដូច្នេះសម្រាប់សំណុំនៃឧបករណ៍ផលិតអាសូត cryogenic ភាពបរិសុទ្ធរបស់ផលិតផលគឺមានភាពជាក់លាក់ជាមូលដ្ឋាន និងមានការរអាក់រអួលក្នុងការកែតម្រូវ។ ដោយសារវិធីសាស្រ្ត cryogenic ត្រូវបានអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាពទាបខ្លាំង ឧបករណ៍ត្រូវតែមានដំណើរការចាប់ផ្តើមត្រជាក់មុនពេលវាត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការធម្មតា។ ពេលវេលាចាប់ផ្តើម, នោះគឺ, ពេលវេលាពីការចាប់ផ្តើមនៃការពង្រីកទៅពេលដែលភាពបរិសុទ្ធអាសូតឈានដល់តម្រូវការ, ជាទូទៅមិនតិចជាង 12 ម៉ោង; មុនពេលបរិក្ខារចូលក្នុងការជួសជុល វាត្រូវតែមានកំឡុងពេលកំដៅ និងពេលវេលារលាយ ជាទូទៅ 24 ម៉ោង។ ដូច្នេះឧបករណ៍ផលិតអាសូត cryogenic មិនគួរត្រូវបានចាប់ផ្តើម និងបញ្ឈប់ញឹកញាប់ទេ ហើយវាត្រូវបានណែនាំឱ្យធ្វើប្រតិបត្តិការជាបន្តបន្ទាប់ក្នុងរយៈពេលយូរ។
លើសពីនេះ ដំណើរការ cryogenic មានភាពស្មុគ្រស្មាញ កាន់កាប់ផ្ទៃដីធំ មានតម្លៃហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធខ្ពស់ ត្រូវការកម្លាំងថែទាំពិសេស មានប្រតិបត្តិករច្រើន និងផលិតឧស្ម័នយឺតៗ (ពី 18 ទៅ 24 ម៉ោង)។ វាសមស្របសម្រាប់ការផលិតអាសូតឧស្សាហកម្មខ្នាតធំ។
ទីពីរ៖ វិធីសាស្ត្រផលិតអាសូត (PSA) Pressure Swing Adsorption (PSA)
បច្ចេកវិជ្ជាបំបែកឧស្ម័ន Pressure Swing Adsorption (PSA) គឺជាសាខាសំខាន់មួយនៃបច្ចេកវិទ្យាបំបែកឧស្ម័នដែលមិនគ្រីប។ វាគឺជាលទ្ធផលនៃការខិតខំប្រឹងប្រែងរយៈពេលវែងរបស់មនុស្សក្នុងការស្វែងរកវិធីសាស្ត្របំបែកខ្យល់ដ៏សាមញ្ញជាងវិធីសាស្ត្រ cryogenic ។
នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 ក្រុមហ៊ុនរុករករ៉ែ Essen របស់អាល្លឺម៉ង់ខាងលិចបានបង្កើតដោយជោគជ័យនូវសារធាតុកាបូនម៉ូលេគុលដែលត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ឧស្សាហូបនីយកម្មនៃផលិតកម្មអាសូតដាច់ដោយឡែកពីខ្យល់ PSA ។ ក្នុងរយៈពេល 30 ឆ្នាំកន្លងមកនេះ បច្ចេកវិទ្យានេះបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងមានភាពចាស់ទុំ។ វាបានក្លាយជាដៃគូប្រកួតប្រជែងខ្លាំងនៃការបំបែកខ្យល់ cryogenic នៅក្នុងវិស័យផលិតកម្មអាសូតខ្នាតតូច និងមធ្យម។
សម្ពាធ swing adsorption ការផលិតអាសូតប្រើខ្យល់ជាវត្ថុធាតុដើម និងកាបូនម៉ូលេគុល sieve ជា adsorbent ។ វាប្រើលក្ខណៈនៃការស្រូបយកសារធាតុកាបូនម៉ូលេគុលនៃ sieve នៃអុកស៊ីសែន និងអាសូតក្នុងខ្យល់ ហើយប្រើគោលការណ៍នៃការស្រូបយកសម្ពាធ (ការស្រូបយកសម្ពាធ ការកាត់បន្ថយសម្ពាធ និងការបង្កើតឡើងវិញនូវសារធាតុម៉ូលេគុល) ដើម្បីបំបែកអុកស៊ីហ្សែន និងអាសូតនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ដើម្បីផលិតអាសូត។
បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការផលិតអាសូតបំបែកខ្យល់ cryogenic សម្ពាធ swing adsorption ការផលិតអាសូតមានគុណសម្បត្តិយ៉ាងសំខាន់: ការបំបែក adsorption ត្រូវបានអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ដំណើរការគឺសាមញ្ញ ឧបករណ៍តូចចង្អៀត ស្នាមជើងតូច វាងាយស្រួលក្នុងការចាប់ផ្តើម និងបញ្ឈប់វា ចាប់ផ្តើមយ៉ាងឆាប់រហ័ស ការផលិតឧស្ម័នមានល្បឿនលឿន (ជាទូទៅប្រហែល 30 នាទី) ការប្រើប្រាស់ថាមពលតូច ការចំណាយប្រតិបត្តិការទាប កម្រិតស្វ័យប្រវត្តិកម្មខ្ពស់ ប្រតិបត្តិការ និងការថែទាំមានភាពងាយស្រួល ការដំឡើងរអិលគឺងាយស្រួល គ្មានគ្រឹះពិសេស។ ត្រូវបានទាមទារ ភាពបរិសុទ្ធអាសូតផលិតផលអាចត្រូវបានកែតម្រូវក្នុងជួរជាក់លាក់មួយ ហើយការផលិតអាសូតគឺ ≤3000Nm3/h ។ ដូច្នេះការផលិតអាសូត adsorption សម្ពាធ swing គឺសមរម្យជាពិសេសសម្រាប់ប្រតិបត្តិការបណ្តោះអាសន្ន។
ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយរហូតមកដល់ពេលនេះសមភាគីក្នុងស្រុកនិងបរទេសអាចផលិតតែអាសូតដែលមានភាពបរិសុទ្ធ 99.9% (ពោលគឺ O2≤0.1%) ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាផលិតអាសូត PSA ។ ក្រុមហ៊ុនខ្លះអាចផលិតអាសូតសុទ្ធ 99.99% (O2≤0.01%)។ ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់គឺអាចធ្វើទៅបានតាមទស្សនៈនៃបច្ចេកវិទ្យាផលិតអាសូត PSA ប៉ុន្តែតម្លៃផលិតកម្មខ្ពស់ពេក ហើយអ្នកប្រើប្រាស់ទំនងជាមិនទទួលយកវាទេ។ ដូច្នេះ ការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិជ្ជាផលិតអាសូត PSA ដើម្បីផលិតអាសូតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ក៏ត្រូវតែបន្ថែមឧបករណ៍បន្សុតក្រោយដំណាក់កាលផងដែរ។
វិធីសាស្រ្តបន្សុតអាសូត (ខ្នាតឧស្សាហកម្ម)
(1) វិធីសាស្រ្ត deoxygenation អ៊ីដ្រូសែន។
នៅក្រោមសកម្មភាពរបស់កាតាលីករ អុកស៊ីសែនដែលនៅសល់ក្នុងអាសូតមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអ៊ីដ្រូសែនបន្ថែមដើម្បីបង្កើតទឹក ហើយរូបមន្តប្រតិកម្មគឺ៖ 2H2 + O2 = 2H2O ។ បន្ទាប់មកទឹកត្រូវបានយកចេញដោយម៉ាស៊ីនបង្ហាប់អាសូតដែលមានសម្ពាធខ្ពស់ ហើយអាសូតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ជាមួយនឹងសមាសធាតុសំខាន់ៗខាងក្រោមត្រូវបានទទួលដោយការសម្ងួតក្រោយ៖ N2≥99.999%, O2≤5×10-6, H2≤1500× 10-6, H2O≤10.7×10-6។ តម្លៃនៃការផលិតអាសូតគឺប្រហែល 0,5 យន់ / ម 3 ។
(2) វិធីសាស្ត្របំលែងអ៊ីដ្រូសែន និងបំលែងអុកស៊ីហ្សែន។
វិធីសាស្រ្តនេះចែកចេញជាបីដំណាក់កាល៖ ដំណាក់កាលទីមួយគឺការដកអ៊ីដ្រូសែន និង deoxygenation ដំណាក់កាលទីពីរគឺ dehydrogenation និងដំណាក់កាលទីបីគឺការដកទឹកចេញ។ អាសូតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ជាមួយនឹងសមាសភាពដូចខាងក្រោមត្រូវបានទទួល: N2 ≥ 99.999%, O2 ≤ 5 × 10-6, H2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10.7 × 10-6 ។ តម្លៃនៃការផលិតអាសូតគឺប្រហែល 0.6 យន់ / m3 ។
(3) វិធីសាស្រ្ត deoxygenation កាបូន។
នៅក្រោមសកម្មភាពនៃកាតាលីករដែលគាំទ្រកាបូន (នៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ) អុកស៊ីសែនដែលនៅសល់ក្នុងអាសូតធម្មតាមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងកាបូនដែលផ្តល់ដោយកាតាលីករខ្លួនឯងដើម្បីបង្កើត CO2 ។ រូបមន្តប្រតិកម្ម៖ C + O2 = CO2 ។ បន្ទាប់ពីដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់នៃការយកចេញ CO2 និង H2O អាសូតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ជាមួយនឹងសមាសភាពដូចខាងក្រោមត្រូវបានទទួល: N2 ≥ 99.999%, O2 ≤ 5 × 10-6, CO2 ≤ 5 × 10-6, H2O ≤ 10.7 × 10-6 ។ តម្លៃនៃការផលិតអាសូតគឺប្រហែល 0.6 យន់ / m3 ។
ទី៣៖ ការបំបែកភ្នាស និងការផលិតអាសូតបំបែកខ្យល់
ការបំបែកភ្នាស និងការផលិតអាសូតបំបែកខ្យល់ ក៏ជាសាខាថ្មីនៃបច្ចេកវិជ្ជាផលិតអាសូតដែលមិនមែនជាគ្រីស្តាល់ផងដែរ។ វាគឺជាវិធីសាស្រ្តផលិតអាសូតថ្មីមួយដែលបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅបរទេសក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ។ វាត្រូវបានផ្សព្វផ្សាយ និងអនុវត្តនៅក្នុងប្រទេសចិនក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ។
ការផលិតអាសូតបំបែកភ្នាសប្រើខ្យល់ជាវត្ថុធាតុដើម។ នៅក្រោមសម្ពាធជាក់លាក់មួយ វាប្រើអត្រា permeation ផ្សេងគ្នានៃអុកស៊ីសែន និងអាសូតនៅក្នុងភ្នាសសរសៃប្រហោង ដើម្បីបំបែកអុកស៊ីសែន និងអាសូត ដើម្បីផលិតអាសូត។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តផលិតអាសូតទាំងពីរខាងលើ វាមានលក្ខណៈនៃរចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍សាមញ្ញ បរិមាណតូចជាង គ្មានសន្ទះបិទបើក ប្រតិបត្តិការ និងថែទាំសាមញ្ញជាង ការផលិតឧស្ម័នលឿនជាងមុន (ក្នុងរយៈពេល 3 នាទី) និងការពង្រីកសមត្ថភាពកាន់តែងាយស្រួល។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយភ្នាសសរសៃប្រហោងមានតម្រូវការតឹងរ៉ឹងលើភាពស្អាតនៃខ្យល់ដែលបានបង្ហាប់។ ភ្នាសងាយនឹងមានភាពចាស់ និងបរាជ័យ ហើយពិបាកក្នុងការជួសជុល។ ភ្នាសថ្មីត្រូវការជំនួស។
ការផលិតអាសូតបំបែកភ្នាសគឺកាន់តែសមស្របសម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ខ្នាតតូច និងមធ្យមដែលមានតម្រូវការភាពបរិសុទ្ធអាសូត ≤98% និងមានអនុបាតតម្លៃមុខងារល្អបំផុតនៅពេលនេះ។ នៅពេលដែលភាពបរិសុទ្ធអាសូតត្រូវបានទាមទារឱ្យខ្ពស់ជាង 98% វាមានប្រហែល 30% ខ្ពស់ជាងឧបករណ៍ផលិតអាសូតដែលស្រូបទាញសម្ពាធនៃការបញ្ជាក់ដូចគ្នា។ ដូច្នេះនៅពេលដែលអាសូតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ត្រូវបានផលិតដោយការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងការផលិតអាសូតបំបែកភ្នាស និងឧបករណ៍បន្សុតអាសូត ភាពបរិសុទ្ធនៃអាសូតទូទៅគឺ 98% ដែលនឹងបង្កើនថ្លៃដើមផលិតកម្ម និងថ្លៃប្រតិបត្តិការនៃឧបករណ៍បន្សុត។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ២៤-កក្កដា-២០២៤
