ฆราวาสเรียนรู้ความรู้เรื่องการแยกอากาศ 7 การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีปั๊มความร้อนในการแก้ไข

การไหลตามแนวแกนแนวตั้งส่วนใหญ่ใช้เพื่อรองรับอุปกรณ์แยกอากาศที่ต่ำกว่า 10,000 เกรด (เส้นผ่านศูนย์กลางถึง 4.6 ม.) ความหนาของเตียง 1550 ถึง 2300 มม. สามารถจัดเรียงชั้นเดียวสองชั้นได้ การกระจายการไหลของอากาศของตัวดูดซับการไหลตามแนวแกนแนวตั้งจะดีที่สุด ตัวดูดซับการไหลแนวรัศมีแนวตั้งสามารถใช้พื้นที่ภายในของคอนเทนเนอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้พื้นที่ชั้นการดูดซับที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกันถูกขยายประมาณ 1.5 เท่า ซึ่งสามารถลดความสูงของหอคอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ และโหมดแนวตั้งจะใช้พื้นที่ขนาดเล็ก . เนื่องจากการกระจายตัวของการไหลของอากาศที่สม่ำเสมอ ซึ่งแตกต่างจากการไหลที่ไม่สม่ำเสมอของตัวดูดซับแนวนอน ปริมาณของตะแกรงโมเลกุลจึงลดลง 20% และการใช้พลังงานหมุนเวียนก็ประหยัดลง 20% เช่นกัน 5 B1 s(d% f-a. d การทำความร้อนแบบสร้างใหม่ มีเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าและเครื่องทำความร้อนแบบไอน้ำสองวิธี นอกจากนี้ ระบบการทำให้บริสุทธิ์ยังต้องตั้งค่าไปป์ไลน์การฟื้นฟูการควบคุมปริมาณเพื่อตอบสนองความต้องการในการขับขี่ นอกจากนี้ ยังมีการตั้งวาล์วนิรภัยไว้ที่แก๊ส ด้านข้างและมีวาล์วนิรภัยติดตั้งอยู่ที่ด้านเครื่องทำไอน้ำเพื่อป้องกันการรั่วซึมหรือแรงดันเกินที่ด้านแรงดันสูงของอุปกรณ์หรือวาล์ว ตลอดจนการควบคุมแรงดันเกิน

สำหรับบุคลากรด้านเทคนิคเคมีที่มีความรู้ด้านเคมีและวิศวกรรมเคมี สิ่งที่ท้าทายที่สุดในการเรียนรู้เทคโนโลยีการแยกอากาศคือการทำความเข้าใจความจุความเย็น ความสมดุลของความจุความเย็น และการทำความเย็น ความร้อนเป็นแนวคิดพื้นฐานในอุณหพลศาสตร์เคมี และสมดุลความร้อนเป็นความรู้สำคัญที่ต้องฝึกฝนให้เข้าใจถึงอุณหพลศาสตร์ อย่างไรก็ตาม แนวคิดเรื่องปริมาณเย็นเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจ เนื่องจากไม่มีคำจำกัดความที่ถูกต้องแม่นยำในตำราเรียนเกี่ยวกับการแยกอากาศด้วยความเย็นจัด อุปสรรคนี้ขัดขวางความก้าวหน้าของฉันในการทำความเข้าใจการแยกอากาศด้วยความเย็น เนื่องจากฉันไม่สามารถเข้าใจแนวคิดเรื่องความจุความเย็นได้ทั้งหมด ด้วยเหตุนี้ ฉันจึงต้องเริ่มต้นด้วยการศึกษาความสมดุลของความจุความเย็นซ้ำๆ ซ้ำๆ ในตำราเรียนการแยกอากาศแบบแช่แข็งและการคำนวณกำลัง แต่ก็ยังไม่พบการกล่าวถึงหรือคำอธิบายเกี่ยวกับความจุความเย็น แต่กลับมีเพียงค่าเอนทาลปีเท่านั้นที่มอบให้พร้อมกับการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ต่างๆ เช่น การบวก การลบ การคูณ และการหารที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณงาน ทันใดนั้นฉันก็นึกขึ้นมาได้ว่าสิ่งที่เรียกว่า “สมดุลความจุความเย็น” นี้จริงๆ แล้วหมายถึงสมดุลความร้อน แม้ว่าจะเป็นรูปแบบพิเศษก็ตาม อะไรทำให้ที่นี่พิเศษ? มันจำเป็นต้องมีผลผลิตของเหลวเพื่อการดำรงอยู่ของมัน หากไม่มีของเหลวออกมา ระบบที่ไม่สมดุลจะไม่สามารถรักษาความสามารถในการทำความเย็นได้ (เช่น ความจุความเย็น) ด้วยการตระหนักรู้นี้ทำให้เกิดความเข้าใจว่าไม่มีการอ้างอิงโดยตรงหรือร่องรอยของ “ปริมาณความเย็น” ภายในบริบทของการบรรลุความสมดุลผ่านการปรับสมดุลความสามารถในการทำความเย็น (นั่นคือ การรักษาปริมาณของเหลวที่ปล่อยออกมาให้เพียงพอ) ต่อจากนี้ไปก็เกิดคำถาม: เราจะให้คำจำกัดความที่ถูกต้องสำหรับ “ปริมาณเย็น” ได้อย่างไร

The technology of using the different boiling points and relative volatility of components to achieve the separation of different substances has had a preliminary development in the handicraft era, which is the so-called distillation condensation separation technology. In fact, the so-called distillation technology is the special case that there is no distillation section in the…

อุปกรณ์แยกอากาศแบบไครโอเจนิก นอกเหนือจากระบบความดันผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์ ส่วนหลักสามารถแบ่งออกเป็นสองชิ้นใหญ่ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือการทำความเย็น รวมถึงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของคอมเพรสเซอร์และเครื่องขยาย ส่วนอีกส่วนหนึ่งคือการแยกการกลั่นด้วยอากาศ รวมถึง หอกลั่นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของคอมเพรสเซอร์ แน่นอนว่าส่วนทำความเย็นและส่วนแก้ไขอากาศของอุปกรณ์แยกอากาศแบบไครโอเจนิกจะรวมกันเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ เนื่องจากไม่มีเงื่อนไขในสภาพแวดล้อมของโลกที่สามารถทำให้อากาศกลายเป็นของเหลวได้ การทำให้อากาศกลายเป็นของเหลวผ่านการทำความเย็นจึงกลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการแยกอากาศด้วยความเย็นจัด วิธีการทำความเย็นในอุณหพลศาสตร์มี 2 วิธี วิธีหนึ่งคือวิธีปั๊มความร้อน หรือที่เรียกว่าปั๊มความร้อนคือการใช้กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ กล่าวคือ ผ่านงานอินพุตเพื่อให้ความร้อนจากอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิโดยรอบ อุณหภูมิของวัตถุไปจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นของสิ่งแวดล้อมที่ส่งออก เพื่อให้อุณหภูมิของวัตถุลดลงเรื่อยๆ เครื่องปรับอากาศคือการใช้ปั๊มความร้อนในชีวิตประจำวัน ตัวอย่าง ปั๊มความร้อนในการแยกการกลั่นด้วยอากาศเย็นลึกยังมีอย่างมาก แอปพลิเคชันที่สำคัญ ชุมชนเทคโนโลยีการแยกอากาศแบบแช่แข็งยังไม่ทราบเรื่องนี้ และฉันจะหารือประเด็นนี้โดยละเอียดเมื่อแยกการกลั่นด้วยอากาศ วิธีการทำความเย็นอีกวิธีหนึ่งคือสิ่งที่เรียกว่าวิธีการขยายตัว ซึ่งเป็นการนำกฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์มาใช้ โดยเฉพาะการใช้ความแตกต่างเอนทาลปีไอโซเทอร์มอลเพื่อให้เกิดการทำความเย็น สิ่งที่เรียกว่าความแตกต่างของเอนทาลปีไอโซเทอร์มอลนั้นแท้จริงแล้วยิ่งความดันอากาศที่อุณหภูมิเดียวกันสูงขึ้น ค่าการปรุงอาหารก็จะยิ่งต่ำลง เช่น การอัดอากาศให้มีความดันสูงมาก แล้วทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิโดยรอบ จากนั้นแรงดันอากาศจะขยายตัวแบบอะเดียแบติก ไม่ว่าจะทำงานภายนอกหรือไม่ก็ตาม อุณหภูมิอากาศที่ขยายตัวจะลดลงต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อม จึงทำให้เกิดการทำความเย็น แน่นอนว่าอุณหภูมิอากาศที่ลดลงหลังจากการขยายตัวแบบอะเดียแบติกนั้นมีจำกัด และไม่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาเหลวในอากาศได้ในคราวเดียว แต่คุณสามารถใช้อากาศอุณหภูมิต่ำหลังจากการขยายตัวและความดันอากาศผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อน ดังนั้นหลังจากผ่านไปหลาย ๆ รอบ อากาศที่ขยายตัวจะต่ำกว่าจุดเดือดของความดันอากาศ เพื่อให้อากาศกลายเป็นของเหลว!

เนื้อหาของส่วนการแยกการกลั่นในหนังสือเรียนการแยกอากาศด้วยความเย็นเยือกแข็งมีอะไรบ้าง ประการแรก การกลั่นด้วยของเหลวและอากาศซ้ำหลายครั้งทำให้เกิดคำอธิบายของออกซิเจนบริสุทธิ์ ซึ่งเป็นของยุคก่อนประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีการแก้ไข ซึ่งเป็นเทคโนโลยีชั้นสูงแห่งยุคหัตถกรรม ซึ่งใช้ในการผลิตสินค้าฟุ่มเฟือย เช่น แอลกอฮอล์และน้ำหอมในปริมาณสูง กระบวนการกลั่นของเหลวและอากาศที่อธิบายไว้ในหนังสือเรียนเพื่อให้ได้ออกซิเจนบริสุทธิ์นั้นเป็นไปไม่ได้ในความเป็นจริง มันเป็นเพียงการทดลองทางความคิดในจินตนาการ แน่นอนว่าตำราเรียนยังให้การคำนวณทฤษฎีการกลั่นอย่างง่าย ๆ อีกด้วย แต่มันเป็นเพียงผิวเผินมากและมีข้อผิดพลาดมากมาย ไม่มีแม้แต่คำจำกัดความและการคำนวณอัตราส่วนกรดไหลย้อนที่แท้จริง (อัตราส่วนก๊าซเหลวไหลย้อนในส่วนการแก้ไข และอัตราส่วนก๊าซกรดไหลย้อนในส่วนการสกัด) และอัตราส่วนกรดไหลย้อนขั้นต่ำ โดยที่การคำนวณการแก้ไขเป็นไปไม่ได้ ( การใช้ซอฟต์แวร์คำนวณเป็นอีกเรื่องหนึ่ง) มันไม่ได้สะท้อนให้เห็นถึงการพัฒนาของทฤษฎีและการปฏิบัติการกลั่นเลย นับประสาอะไรกับทฤษฎีและเทคโนโลยีการกลั่นที่ล้ำสมัยที่สุด ซึ่งไม่สอดคล้องกับตำแหน่งของการแยกการกลั่นในแกนทางเทคนิคของการแยกอากาศแบบไครโอสเฟียร์โดยสิ้นเชิง และปริมาณความร้อน การกลั่นด้วยปั๊มหายไปในตำราเรียน และการกลั่นด้วยปั๊มความร้อนเป็นทิศทางเทคโนโลยีประหยัดพลังงานที่สำคัญที่สุดของการกลั่นสมัยใหม่ และความสำคัญอย่างยิ่งยวดของการประหยัดพลังงานสำหรับเทคโนโลยีการแยกอากาศแบบแช่แข็งเป็นที่เข้าใจกันดีว่าเหตุใดจึงเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ เทคโนโลยีการกลั่นมีประสบการณ์ด้านการกลั่นและการควบแน่นในยุคอุตสาหกรรม การกลั่นแบบดั้งเดิมและการกลั่นแบบดับเบิ้ลเอฟเฟกต์ในยุคอุตสาหกรรม การกลั่นแบบหลายเอฟเฟกต์ (ใช้ได้เฉพาะกับกระบวนการกลั่นที่มีจุดเดือดสูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อมเท่านั้น) ความร้อนเดี่ยวสมัยใหม่ การกลั่นด้วยปั๊มและปั๊มความร้อนหลายระดับและการกลั่นด้วยความร้อนในตัวอย่างสมบูรณ์โดยเปิดการกลั่นด้วยปั๊มความร้อน (ไม่เพียงใช้ได้กับกระบวนการกลั่นที่มีจุดเดือดสูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังใช้ได้กับกระบวนการกลั่นที่มีจุดเดือดต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อมรวมถึงการแยกอากาศด้วย การกลั่น) ซึ่งเทคโนโลยีการกลั่นแบ่งออกเป็นการกลั่นแบบธรรมดามาตรฐาน (การกลั่นแบบเอฟเฟกต์เดี่ยว) การกลั่นแบบเอฟเฟกต์คู่ และการกลั่นแบบหลายเอฟเฟกต์ การกลั่นด้วยปั๊มความร้อนเดี่ยวและการกลั่นด้วยปั๊มความร้อนหลายรูปแบบและการกลั่นด้วยความร้อนด้วยตนเองโดยสมบูรณ์เป็นกระบวนการปั๊มความร้อนแบบเปิด ซึ่งการกลั่นแบบเอฟเฟกต์สองครั้งและการกลั่นแบบหลายเอฟเฟกต์สอดคล้องกับเทคโนโลยีการกลั่นด้วยปั๊มความร้อนเดี่ยวและเทคโนโลยีการกลั่นด้วยปั๊มความร้อนหลายรูปแบบในการแก้ไข พวกเขาเป็นการทดแทนและยกระดับความสัมพันธ์ของกันและกัน ความแตกต่างระหว่างพวกเขาคือแหล่งพลังงานของการกลั่นแบบเอฟเฟกต์สองเท่าและแบบหลายเอฟเฟกต์คือไอน้ำ ซึ่งเป็นหอเรียงกระแสสองหอและหอเรียงกระแสหลายหอภายใต้แรงกดดันที่แตกต่างกัน แหล่งพลังงานหลักสำหรับการกลั่นด้วยปั๊มความร้อนเดี่ยวและการกลั่นด้วยปั๊มความร้อนหลายตัวคืองานอัดแก๊สของผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของวัตถุดิบการกลั่นและผลิตภัณฑ์กลั่น (งานปั๊มความร้อนหมุนเวียนงานอัดตัวกลาง) และปั๊มความร้อนเดี่ยวและหลาย -การกลั่นด้วยปั๊มความร้อนคือการบรรลุการแยกการกลั่นของระบบไบนารี่ในหอกลั่นแบบขั้นตอนเดียว! การกลั่นแบบ Double-Effect และการกลั่นแบบ Multi-Effect และการกลั่นด้วยปั๊มความร้อนเดี่ยวและการกลั่นด้วยปั๊มความร้อนหลายแบบจะถูกแทนที่และอัปเกรดแทนที่จะมีอยู่ร่วมกัน…

ประโยคที่แก้ไข: “ความร้อนจากความจุความเย็นเป็นแนวคิดพื้นฐานในทฤษฎีการแยกอากาศแบบไครโอเจนิกส์ ซึ่งแม้ว่าจะแยกออกแล้ว แต่ก็ยังเป็นเรื่องที่ท้าทายที่จะเข้าใจ ดังนั้น ผมจะอธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับแนวคิดเกี่ยวกับความจุความเย็นและตัวพาความร้อน เนื่องจากแนวคิดเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจ ธรรมชาติของกระบวนการแยกอากาศแบบไครโอเจนิก ระบบใดๆ ที่เบี่ยงเบนไปจากอุณหภูมิโดยรอบจะมีความจุความเย็นหรือความร้อนและสามารถใช้เป็นพาหะของพลังงานความเย็นหรือความร้อนได้ อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นต่ำหรือการนำเสนอในลักษณะความร้อนสัมผัสได้จะจำกัดมูลค่าการใช้งานในทางปฏิบัติ ในช่วงทางอุณหพลศาสตร์ (ไม่รวมพลังงานเคมีและนิวเคลียร์) มีระบบความหนาแน่นสูงของตัวพาพลังงานทั้งร้อนและเย็น – ก๊าซที่มีจุดเดือดสูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อมจะปล่อยความร้อนในปริมาณมากเมื่อมีการควบแน่น ในขณะที่ของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อมจะปล่อยความร้อนออกมามาก ปริมาณความเย็นเมื่อระเหย (หรือดูดซับความร้อนจำนวนมาก) ไนโตรเจนเหลวเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจสำหรับการขนส่งพลังงานเย็นเนื่องจากไม่มีทางเลือกอื่น แม้จะฟังดูเหมือนลิ้นพันกัน แต่แนวคิดเหล่านี้ก็มีการนำไปใช้ที่สำคัญ! ตัวอย่างเช่น หลังจากที่ขีปนาวุธทางยุทธวิธีเข้าสู่ตำแหน่งอุปกรณ์สแตนด์บาย เครื่องยนต์ดีเซลที่ติดตั้งบนเครื่องบินจะต้องผลิตกระแสไฟฟ้า แต่จะปล่อยก๊าซไอเสียอุณหภูมิสูงออกมา ซึ่งเป็นผลงานอินฟราเรดที่สำคัญ”