Descrizione dei prodotti
L'impianto criogenico per ossigeno liquido (noto anche come attrezzatura criogenica per la produzione di ossigeno liquido) è un set completo di apparecchiature su larga-scala sviluppato sulla base del principio di separazione criogenica dell'aria, con l'ossigeno liquido come prodotto principale in uscita.
Il suo processo principale consiste nel comprimere, purificare e raffreddare profondamente l'aria, quindi separare l'ossigeno e l'azoto attraverso una distillazione in due-stadi e infine liquefare l'ossigeno separato ad alta-purezza e conservarlo in un serbatoio di stoccaggio a bassa-temperatura.
Può produrre in modo continuo e stabile ossigeno liquido di elevata-purezza ed è l'attrezzatura principale per la fornitura di ossigeno liquido su larga-scala in campi industriali e civili.
Principio di funzionamento
Il processo di lavoro dell'impianto è suddiviso in sette anelli principali: compressione dell'aria → pre-raffreddamento → purificazione → raffreddamento profondo → separazione per distillazione → liquefazione dell'ossigeno → stoccaggio e produzione di ossigeno liquido
Compressione dell'aria:L'aria atmosferica viene aspirata nel compressore d'aria e compressa a 0,6 ~ 1,2 MPa. L'aria compressa viene raffreddata dal postrefrigeratore per rimuovere il calore generato dalla compressione, ponendo le basi per il successivo trattamento a bassa-temperatura.
Pre-raffreddamento dell'aria:L'aria compressa entra nell'unità di pre-raffreddamento (composta da una torre di raffreddamento e un frigorifero). La temperatura dell'aria viene ridotta a 5 ~ 10 gradi e la maggior parte dell'umidità nell'aria viene condensata in goccioline d'acqua e separata, riducendo il carico del successivo sistema di purificazione.
Purificazione dell'aria:L'aria pre-raffreddata entra nel sistema di purificazione ad adsorbimento a doppia-torre (riempito con setaccio molecolare). Il setaccio molecolare assorbe e rimuove le impurità come umidità residua (contenuto inferiore o uguale a 0,1 ppm), anidride carbonica (contenuto inferiore o uguale a 0,1 ppm) e idrocarburi (contenuto inferiore o uguale a 0,01 ppm) nell'aria per evitare il congelamento e il blocco delle apparecchiature e delle tubazioni a bassa-temperatura e per prevenire rischi per la sicurezza come l'esplosione causata dall'accumulo di idrocarburi.
Raffreddamento profondo dell'aria:L'aria purificata entra nello scambiatore di calore principale e scambia calore con il gas di riflusso a bassa-temperatura (azoto, gas ricco di ossigeno-) dalla torre di distillazione. La temperatura dell'aria viene gradualmente ridotta dalla temperatura normale fino a raggiungere la temperatura di liquefazione (-170 ~ -175 gradi) e parte dell'aria viene liquefatta.
Separazione per distillazione:L'aria parzialmente liquefatta entra nella torre di distillazione a due-stadi (torre inferiore: torre ad alta-pressione, pressione operativa 0,5 ~ 0,6 MPa; torre superiore: torre a bassa-pressione, pressione operativa 0,12 ~ 0,15 MPa):
● Distillazione nella torre inferiore: l'aria viene separata in aria liquida ricca di ossigeno- (contenuto di ossigeno circa 38 ~ 40%) e azoto grezzo (purezza dell'azoto circa 95 ~ 98%) attraverso evaporazioni e condensazioni multiple. L'azoto grezzo viene prelevato dalla sommità della torre inferiore ed entra nello scambiatore di calore principale per il riscaldamento, e parte di esso viene utilizzato come gas di rigenerazione per il setaccio molecolare;
● Distillazione nella torre superiore: l'aria liquida ricca di ossigeno- viene strozzata e ridotta alla torre superiore e viene eseguita un'ulteriore distillazione. L'ossigeno ad elevata-purezza (purezza maggiore o uguale al 99,6%) viene ottenuto nella parte inferiore della torre superiore, mentre l'azoto puro (purezza maggiore o uguale al 99,999%) viene ottenuto nella parte superiore della torre superiore (come sottoprodotto-).
Liquefazione dell'ossigeno:L'ossigeno ad alta-purezza nella parte inferiore della torre superiore è diviso in due parti: una parte entra nel condensatore-evaporatore nella parte inferiore della torre inferiore, scambia calore con l'azoto liquido dalla torre inferiore, viene liquefatto in ossigeno liquido (temperatura -183 gradi) e rifluisce sul fondo della torre superiore come liquido di riflusso; l'altra parte viene estratta come ossigeno gassoso, entra nel condensatore di ossigeno liquido e viene raffreddata e liquefatta dall'azoto a bassa temperatura dalla torre superiore per ottenere prodotti di ossigeno liquido.
Stoccaggio e produzione di ossigeno liquido:L'ossigeno liquido viene conservato in un serbatoio di stoccaggio dell'ossigeno liquido a bassa-temperatura (isolato mediante polvere sotto vuoto, con un tasso di evaporazione giornaliero inferiore o uguale allo 0,3%). Quando è necessario l'output, l'ossigeno liquido viene espulso dal serbatoio di stoccaggio dalla pompa dell'ossigeno liquido e può essere trasportato direttamente al serbatoio di stoccaggio a bassa-temperatura dell'utente dalla cisterna di ossigeno liquido oppure vaporizzato in ossigeno gassoso dal vaporizzatore e quindi fornito all'utente in base alla pressione richiesta.
Caratteristiche principali dell'impianto di ossigeno liquido criogenico
Elevata purezza dell'ossigeno liquido
La purezza del prodotto dell'ossigeno liquido è stabilmente maggiore o uguale al 99,6% e la configurazione ad alta-purezza può raggiungere il 99,999%, il che soddisfa i severi requisiti di campi di alta-precisione come l'industria elettronica (ossigeno per la produzione di semiconduttori) e l'aerospaziale (ossidante per il carburante dei missili).
Grande uscita di ossigeno liquido
L'apparecchiatura a set singolo- può realizzare una produzione di ossigeno liquido di 50 ~ 80.000 Nm³/h (equivalente all'ossigeno gassoso) e può essere personalizzata in base alle esigenze dell'utente. È adatto per scenari industriali su larga-scala come grandi stabilimenti siderurgici e parchi chimici che richiedono una fornitura di ossigeno continua e di grandi-volumi.
Forte flessibilità di stoccaggio e trasporto
Prendendo l'ossigeno liquido come prodotto principale, può essere conservato a lungo in un serbatoio di stoccaggio a bassa-temperatura (il periodo di conservazione può raggiungere diversi mesi) e può essere trasportato in aree remote tramite navi cisterna per ossigeno liquido, risolvendo il problema del difficile trasporto a lunga-distanza dell'ossigeno gassoso.
Ricchi sotto-prodotti
Durante la produzione di ossigeno liquido, è possibile co-produrre azoto di elevata purezza (purezza maggiore o uguale al 99,999%) e gas ricco di argon-(contenuto di argon circa 8 ~ 12%). Il gas ricco di argon-può essere ulteriormente purificato per ottenere argon di elevata-purezza (purezza maggiore o uguale a 99,999%), che migliora il tasso di utilizzo complessivo delle risorse aeree e apporta ulteriori vantaggi economici agli utenti.
Funzionamento stabile e affidabile
L'apparecchiatura adotta un sistema di controllo completamente automatico (con opzioni di controllo PLC e DCS), in grado di realizzare avvio-, arresto, regolazione del carico e allarme di guasto automatici. Il tipico ciclo di funzionamento continuo è di 2 ~ 3 anni ed è necessaria solo una manutenzione regolare (come la sostituzione del setaccio molecolare), con basse difficoltà di funzionamento e gestione.
Basso consumo energetico
Lo scambiatore di calore principale adotta una struttura ad alette a-piastre di alluminio-ad alta efficienza, con efficienza di scambio termico maggiore o uguale al 98%; il compressore d'aria adotta il controllo della conversione di frequenza, che può regolare la presa d'aria in base al cambiamento di carico, e il consumo energetico unitario per la produzione di ossigeno liquido è pari a 0,6 ~ 0,8 kWh/Nm³ (ossigeno gassoso equivalente), che comporta un maggiore risparmio energetico-rispetto alle tradizionali apparecchiature per la produzione di ossigeno liquido.
I vantaggi dei prodotti della nostra azienda
Nel campo delle apparecchiature criogeniche, un design raffinato è la chiave per garantire prestazioni, sicurezza e adattabilità del prodotto. La nostra azienda ha un team di ricerca e sviluppo composto da ingegneri senior con oltre 25 anni di esperienza negli impianti criogenici di ossigeno liquido. Il team ha familiarità con gli standard nazionali e internazionali come GB, ASME, DIN ed EN e può fornire soluzioni tecniche professionali per diversi scenari utente.
● Design personalizzato: in base alla richiesta dell'utente in termini di produzione di ossigeno liquido, ai requisiti di purezza, al clima locale (temperatura, umidità) e alla fornitura di energia (elettricità, vapore), il flusso del processo dell'apparecchiatura e il modello dell'apparecchiatura vengono personalizzati. Ad esempio, per gli utenti in aree ad alta-altitudine, il compressore d'aria è ottimizzato per adattarsi alla bassa pressione dell'aria; per gli utenti con ampie fluttuazioni della domanda di ossigeno, la capacità del serbatoio di stoccaggio dell'ossigeno liquido viene aumentata per realizzare la "riduzione del picco e il riempimento della valle".
● Ottimizzazione della progettazione di sicurezza: le tubazioni a bassa-temperatura adottano una struttura di isolamento sotto vuoto a doppio-strato e lo strato esterno è dotato di una valvola limitatrice di pressione per prevenire danni alla tubazione causati da un'eccessiva pressione interna; il serbatoio di stoccaggio dell'ossigeno liquido è dotato di un triplo sistema di monitoraggio del livello del liquido, della pressione e della temperatura ed è impostata una valvola di arresto di emergenza-. Quando si verifica una situazione anomala, il sistema interromperà automaticamente l'alimentazione e lo scarico, garantendo la sicurezza del funzionamento dell'attrezzatura.
La nostra azienda implementa rigorosamente il sistema di gestione della qualità ISO9001:2015 durante l'intero ciclo di vita del progetto, coprendo dalla progettazione, approvvigionamento, produzione, installazione e messa in servizio, per garantire che ogni collegamento soddisfi gli standard di qualità.
● Verifica del progetto: dopo il completamento dello schema di progettazione, il team di ingegneri senior effettua una verifica incrociata- dei disegni e dei calcoli del processo e utilizza software di simulazione professionale (come Aspen Plus) per simulare il processo di distillazione per garantire la razionalità del processo e l'accuratezza dei parametri delle apparecchiature.
● Controllo dell'approvvigionamento: per i componenti principali (come compressori d'aria, setacci molecolari, valvole a bassa-temperatura), selezioniamo marchi internazionali ben-noti (come Atlas Copco, Linde, Emerson) e conduciamo rigorose ispezioni in entrata (inclusa certificazione dei materiali e test delle prestazioni) per garantire la qualità delle materie prime.
● Supervisione della produzione: il processo di produzione delle apparecchiature chiave (come torri di distillazione, serbatoi di stoccaggio di ossigeno liquido) adotta procedure operative standardizzate (SOP). La saldatura dei recipienti a pressione a bassa-temperatura viene eseguita da saldatori certificati e sulle saldature vengono eseguiti controlli non-distruttivi (test a ultrasuoni UT, test dei raggi RT, test di penetrazione PT), con una percentuale di superamento del test del 100%.
● Garanzia di messa in servizio: dopo l'installazione dell'apparecchiatura, il nostro team professionale di messa in servizio esegue la-messa in loco, incluso il rilevamento delle perdite del sistema (tasso di perdita del vuoto inferiore o uguale a 1×10⁻⁹ Pa·m³/s), raffreddamento della cella frigorifera, debug della torre di distillazione, ecc., e fornisce formazione operativa per il personale dell'utente fino a quando l'attrezzatura non raggiunge il livello di purezza e potenza di progettazione.
Consideriamo la qualità del prodotto come l'ancora di salvezza dell'azienda e realizziamo "zero difetti" dei prodotti consegnati attraverso un rigoroso controllo di qualità.
● Verifica di ricerca e sviluppo: prima che il nuovo prodotto venga immesso sul mercato, sarà sottoposto a un test di funzionamento di prova di 6 mesi nell'impianto pilota e i parametri prestazionali (produzione, purezza, consumo energetico) saranno monitorati in tempo reale. Solo dopo aver soddisfatto i requisiti di progettazione può essere promosso sul mercato.
● Ispezione del processo- completo: durante il processo di produzione, il reparto di controllo della qualità esegue un'ispezione a campione e un'ispezione completa su ciascun collegamento. Ad esempio, lo spessore della parete del serbatoio di stoccaggio dell'ossigeno liquido viene ispezionato mediante uno spessimetro a ultrasuoni e le prestazioni di isolamento della tubazione a bassa-temperatura vengono ispezionate mediante un vacuometro, garantendo che ciascun componente soddisfi gli standard di qualità.
● Monitoraggio della qualità post-vendita: dopo la consegna dell'attrezzatura, creiamo un file di monitoraggio della qualità del prodotto, effettuiamo visite di ritorno regolari (1 mese, 3 mesi, 6 mesi dopo l'operazione) per comprendere lo stato di funzionamento dell'attrezzatura e forniamo supporto tecnico in modo tempestivo per risolvere potenziali problemi di qualità.
Ci impegniamo a fornire un servizio post-vendita efficiente e tempestivo-per garantire il funzionamento continuo e stabile dell'apparecchiatura dell'utente.
● Risposta 24 ore su 24, 7 giorni su 7: disponiamo di un team di assistenza post-professionale e gli utenti possono inviare richieste di servizio tramite telefono, email o piattaforma online. Il team fornirà una risposta preliminare entro 2 ore (orario lavorativo) o 6 ore (orario non-lavorativo), inclusa l'analisi del problema e suggerimenti per la soluzione.
● Garanzia di servizio in loco-: se è necessaria-manutenzione in loco, invieremo ingegneri professionisti sul posto entro 24 ore (a livello nazionale) o 72 ore (a livello internazionale) dalla conferma della richiesta. Gli ingegneri forniscono pezzi di ricambio comuni (come guarnizioni per basse-temperature e sensori) per ridurre i tempi di manutenzione.
● Fornitura di pezzi di ricambio: disponiamo di un magazzino di pezzi di ricambio nelle principali regioni, in cui vengono stoccati i pezzi di ricambio principali (come setacci molecolari, valvole a bassa-temperatura) con un periodo di garanzia delle scorte di 12 mesi. Gli utenti possono acquistare pezzi di ricambio tramite il centro commerciale online e i tempi di consegna sono di 1 ~ 3 giorni (nazionale) o 5 ~ 10 giorni (internazionale).
● Formazione tecnica: forniamo formazione tecnica gratuita agli utenti, compreso il funzionamento delle apparecchiature, la manutenzione quotidiana, la gestione dei guasti, ecc. La formazione è divisa in formazione in- sito (durante la messa in servizio) e formazione centralizzata (presso il centro di formazione dell'azienda), garantendo che il personale dell'utente possa padroneggiare le competenze di funzionamento delle apparecchiature.
I nostri impianti sono stati esportati in più di 30 paesi e regioni e sono stati riconosciuti da aziende leader in vari settori:
● Industria metallurgica: ha collaborato con Baosteel Group (Cina) e ArcelorMittal (globale), fornendo apparecchiature per l'ossigeno liquido per i loro progetti di produzione dell'acciaio su larga-scala, con funzionamento stabile per più di 3 anni e purezza dell'ossigeno liquido fino al 99,8%.
● Industria chimica: ha fornito apparecchiature per la produzione di ossigeno liquido a Sinopec (Cina) e BASF (Germania), soddisfacendo la domanda di ossigeno liquido nel loro processo di sintesi chimica, con un consumo energetico unitario inferiore del 10% rispetto alla media del settore.
● Industria medica: ha collaborato con United Health Group (USA) e Red Cross Society (India), fornendo apparecchiature di emergenza per la riserva di ossigeno liquido alle loro istituzioni mediche, garantendo la fornitura stabile di ossigeno durante le emergenze sanitarie pubbliche.
Forniamo due modalità di cooperazione per soddisfare le diverse esigenze degli utenti:
● Vendita di apparecchiature: fornitura dell'intera gamma di apparecchiature (incluso sistema di compressione dell'aria, sistema di purificazione, sistema di distillazione, sistema di stoccaggio dell'ossigeno liquido) e responsabile dell'installazione e della messa in servizio, aiutando gli utenti a costruire le proprie linee di produzione di ossigeno liquido.
● Fornitura di gas in loco-: investi nella costruzione di impianti criogenici di ossigeno liquido vicino al sito dell'utente e fornisci ossigeno liquido agli utenti a un prezzo fisso per un lungo periodo. Gli utenti non hanno bisogno di investire in attrezzature, riducendo così la pressione del capitale e i rischi operativi.
Confronto tra vari metodi di produzione di ossigeno liquido
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Metodo di produzione dell'ossigeno liquido |
Principi fondamentali |
Vantaggi |
Svantaggi |
Scenari applicabili |
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Impianto criogenico ad ossigeno liquido |
Distillazione criogenica dell'aria, separazione dell'ossigeno e dell'azoto, quindi liquefazione dell'ossigeno |
Elevata purezza dell'ossigeno liquido (maggiore o uguale al 99,6%), elevata produzione (fino a 80.000 Nm³/h), funzionamento stabile, ricchi sottoprodotti- |
Tempi di avvio-lunghi (24 ~ 48 ore), grandi investimenti in attrezzature, ampia superficie |
Scenari industriali su larga-scala (industria siderurgica, chimica), grandi istituti medici, centri regionali di fornitura di ossigeno |
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Impianto ad ossigeno liquido VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption). |
Il setaccio molecolare adsorbe l'azoto, arricchisce l'ossigeno, quindi raffredda e liquefa l'ossigeno |
Avvio rapido-(1 ~ 2 ore), superficie ridotta, investimento basso |
Bassa purezza dell'ossigeno liquido (inferiore o uguale al 95%), piccola potenza (inferiore o uguale a 500 Nm³/h), elevato consumo energetico |
Fornitura di ossigeno di emergenza su piccola-scala (aree disastrate, piccoli ospedali), cantieri temporanei |
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Impianto di separazione a membrana di ossigeno liquido |
La membrana polimerica permea selettivamente l'ossigeno, arricchisce l'ossigeno, quindi liquefa l'ossigeno |
Struttura semplice, facile manutenzione, bassa rumorosità |
Bassa purezza dell'ossigeno liquido (inferiore o uguale al 90%), piccola produzione (inferiore o uguale a 100 Nm³/h), facile invecchiamento della membrana |
Fornitura di ossigeno su micro-scala (laboratorio, piccoli stagni per pesci), scenari di domanda di ossigeno a bassa-purezza |
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