Endüstriyel sıvı azotun minyatürleştirilmesi, genellikle sıvı azotun nispeten küçük ekipman veya sistemlerde üretilmesi anlamına gelir. Minyatürleştirmeye yönelik bu eğilim, sıvı azot üretimini daha esnek, taşınabilir ve daha çeşitli uygulama senaryoları için uygun hale getirir.
Endüstriyel sıvı azotun minyatürleştirilmesinde başlıca şu yöntemler kullanılmaktadır:
Basitleştirilmiş sıvı azot hazırlama üniteleri: Bu üniteler genellikle havadan azotu adsorpsiyon veya membran ayırma gibi yöntemlerle ayırmak için hava ayırma teknolojisini kullanır ve ardından azotu sıvı hale getirmek için soğutma sistemleri veya genleştiriciler kullanır. Bu üniteler genellikle büyük hava ayırma ünitelerinden daha kompakttır ve küçük tesislerde, laboratuvarlarda veya yerinde azot üretiminin gerekli olduğu yerlerde kullanıma uygundur.
Düşük Sıcaklıklı Hava Ayırma Yönteminin Minyatürleştirilmesi: Düşük sıcaklıklı hava ayırma yöntemi, yaygın olarak kullanılan bir endüstriyel azot üretim yöntemidir ve sıvı azot, çok aşamalı sıkıştırma, soğutma ve genleşme ve diğer işlemlerle saflaştırılır. Minyatürleştirilmiş, düşük sıcaklıklı hava ayırma ekipmanları, ekipman boyutunu küçültmek ve enerji verimliliğini artırmak için genellikle gelişmiş soğutma teknolojisi ve verimli ısı eşanjörleri kullanır.
Vakum buharlaştırma yönteminin minyatürleştirilmesi: Yüksek vakum koşullarında, gaz halindeki azot basınç altında kademeli olarak buharlaştırılır, böylece sıcaklığı düşürülür ve sonunda sıvı azot elde edilir. Bu yöntem, minyatür vakum sistemleri ve buharlaştırıcılar aracılığıyla gerçekleştirilebilir ve hızlı azot üretiminin gerekli olduğu uygulamalar için uygundur.
Endüstriyel sıvı azotun minyatürleştirilmesinin aşağıdaki avantajları vardır:
Esneklik: Minyatürleştirilmiş sıvı azot üretim ekipmanları, farklı durumların ihtiyaçlarına uyum sağlamak için gerçek ihtiyaçlara göre taşınabilir ve konuşlandırılabilir.
Taşınabilirlik: Cihaz küçük, taşınması ve nakledilmesi kolaydır ve sahada azot üretim sistemlerini hızla kurabilir.
Verimlilik: Minyatür sıvı azot üretim ekipmanları, enerji verimliliğini artırmak ve enerji tüketimini azaltmak için genellikle ileri teknoloji ve verimli ısı değiştiriciler kullanır.
Çevre koruma: Temiz bir soğutma sıvısı olan sıvı azot, kullanım sırasında zararlı maddeler üretmez ve çevre dostudur.
Sıvı azot üretim süreci esas olarak aşağıdaki adımları içerir, aşağıda detaylı bir süreç tanıtımı yer almaktadır:
Hava sıkıştırma ve arıtma:
1. Hava ilk önce hava kompresörü tarafından sıkıştırılır.
2. Basınçlı hava soğutulur ve arıtılarak işlem havası haline getirilir.
Isı transferi ve sıvılaştırma:
1. İşlem havası, ana ısı değiştiricisi aracılığıyla düşük sıcaklıktaki gazla ısı alışverişi yapılarak sıvı üretilir ve fraksiyonlama kulesine girer.
2. Düşük sıcaklık, yüksek basınçlı havanın genleşmesiyle veya orta basınçlı havanın genleşmesiyle oluşur.
Fraksiyonlama ve saflaştırma:
1. Hava, fraksiyonatörde tepsi katmanları aracılığıyla damıtılır.
2. Fraksiyonatörün alt kolonunun üst kısmında saf azot üretilir.
Geri dönüşüm soğuk kapasitesi ve ürün çıkışı:
1. Alt kuleden gelen düşük sıcaklıktaki saf azot ana ısı değiştiricisine girer ve işlem havasıyla ısı alışverişi yaparak soğuk miktarı geri kazanır.
2. Tekrar ısıtılan saf azot ürün olarak çıkışa verilir ve akış aşağı sisteminin ihtiyaç duyduğu azot haline gelir.
Sıvılaştırılmış azot üretimi:
1. Yukarıdaki adımlarla elde edilen azot, belirli koşullar altında (düşük sıcaklık ve yüksek basınç gibi) daha fazla sıvılaştırılarak sıvı azot oluşturulur.
2. Sıvı azotun kaynama noktası oldukça düşüktür, yaklaşık -196 santigrat derecedir, bu nedenle sıkı koşullar altında depolanması ve taşınması gerekir.
Depolama ve stabilite:
1. Sıvı azot, genellikle sıvı azotun buharlaşma hızını yavaşlatmak için iyi yalıtım özelliklerine sahip özel kaplarda saklanır.
2. Sıvı azotun kalitesini ve stabilitesini sağlamak için saklama kabının sıkılığını ve sıvı azot miktarını düzenli olarak kontrol etmek gerekir.
Gönderim zamanı: 25 Mayıs 2024