يعد فصل الهواء عملية حاسمة تسمح باستخلاص الغازات الأساسية مثل الأكسجين والنيتروجين والأرجون من الغلاف الجوي. تلعب هذه الغازات أدوارًا حيوية في مختلف التطبيقات الصناعية والطبية والتكنولوجية. في هذه المدونة، سوف نتعمق في العملية التفصيلية لفصل الهواء، مع التركيز على كيفية فصل واستخدام الأكسجين والنيتروجين والأرجون بكفاءة. سنسلط الضوء أيضًا على دور محطات فصل الهواء والمنتجات ذات الصلة التي تقدمها شركة Bangwin Gas .

مقدمة لفصل الهواء

الهواء عبارة عن خليط من الغازات، ويتكون بشكل أساسي من النيتروجين (78%) والأكسجين (21%) والأرجون (0.93%) وكميات صغيرة من الغازات الأخرى. تعمل عملية فصل الهواء على الاستفادة من نقاط الغليان الفريدة لهذه الغازات لفصلها بكفاءة. يتم تحقيق هذا الفصل في الغالب من خلال التقطير المبرد، وهي طريقة تتضمن تبريد الهواء إلى درجات حرارة منخفضة للغاية.

عملية فصل الهواء

يمكن تقسيم عملية فصل الهواء إلى عدة مراحل حاسمة:

1. ضغط الهواء:

   • يتم سحب الهواء المحيط أولاً إلى النظام وضغطه باستخدام ضواغط متعددة المراحل. يؤدي ذلك إلى زيادة ضغط الهواء، وإعداده لمراحل التنقية والتبريد اللاحقة.

2. تنقية الهواء:

   • ويمر الهواء المضغوط عبر وحدات التنقية لإزالة الشوائب مثل الرطوبة وثاني أكسيد الكربون والهيدروكربونات. هذه الخطوة ضرورية لمنع التجميد والانسداد في أعمدة التقطير المبردة.

3. التبريد والتسييل:

   • يتم بعد ذلك تبريد الهواء المنقى باستخدام مبادلات حرارية، حيث يتبادل الحرارة مع تيارات المنتجات والنفايات الصادرة. يتم تبريد الهواء إلى درجات حرارة مبردة، عادة أقل من -180 درجة مئوية، مما يؤدي إلى تسييله.

4. التقطير المبرد:

   • يتم تغذية الهواء المسال إلى عمود التقطير عالي الضغط. وهنا يتم فصل خليط الهواء بناءً على نقاط الغليان المختلفة لمكوناته:
     • النيتروجين: عند أقل نقطة غليان (-196 درجة مئوية)، يرتفع النيتروجين إلى أعلى العمود.
     • الأكسجين: عند درجة غليان أعلى (-183 درجة مئوية)، يتم جمع الأكسجين في قاع العمود.
     • الأرجون: يتم استخلاص الأرجون بدرجة غليان -186 درجة مئوية، بين نقطتي تجميع النيتروجين والأكسجين من خلال أعمدة التقطير الإضافية.

5. جمع المنتجات وتنقيتها:

   • يتم تجميع الغازات المنفصلة في صورتها الخاصة (سائلة أو غازية). ويمكن تطبيق المزيد من خطوات التنقية لتحقيق مستويات النقاء المطلوبة لتطبيقات محددة.

محطات فصل الهواء

محطات فصل الهواء هي منشآت متخصصة تتم فيها عملية فصل الهواء. وقد تم تجهيز هذه المحطات بتكنولوجيا متقدمة لضمان إنتاج غاز فعال وعالي النقاء. في شركة Bangwin Gas، نقدم أحدث محطات فصل الهواء المصممة لتلبية المتطلبات الصارمة لمختلف الصناعات. تشتهر مصانعنا بموثوقيتها وكفاءتها وقدرتها على إنتاج غازات عالية الجودة.

منتجات من بانجوين غاز

توفر شركة Bangwin Gas مجموعة من المنتجات المتعلقة بفصل الهواء، بما في ذلك:

• مولدات الأكسجين PSA : تنتج هذه الوحدات أكسجين عالي النقاء للتطبيقات الطبية والصناعية والعلمية.
• مولدات النيتروجين PSA : تم تصميم مولدات النيتروجين الخاصة بنا لتوفير نيتروجين عالي النقاء للاستخدام في تغليف المواد الغذائية وتصنيع الإلكترونيات والعمليات الخاملة.
• أنظمة PSA (امتصاص الضغط المتأرجح): تُستخدم هذه الأنظمة لتوليد الأكسجين والنيتروجين، وذلك باستخدام تقنية الامتزاز المتقدمة لفصل الغازات.
• محطات فصل الهواء المبردة : هذه المحطات قادرة على إنتاج كميات كبيرة من الأكسجين والنيتروجين والأرجون عالي النقاء، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الصناعية.

تطبيقات الغازات المنفصلة

الغازات التي يتم فصلها من خلال هذه العملية لها نطاق واسع من التطبيقات في مختلف الصناعات:

• الأكسجين:

  • صناعة الصلب: يستخدم الأكسجين في الأفران العالية لتعزيز كفاءة الاحتراق وتقليل محتوى الكربون.
  • الرعاية الصحية: يعد الأكسجين الطبي أمرًا بالغ الأهمية لعلاج الجهاز التنفسي والتخدير وأنظمة دعم الحياة.
  • الصناعة الكيميائية: يستخدم الأكسجين في تفاعلات الأكسدة وعمليات معالجة مياه الصرف الصحي.

• نتروجين:

  • الأغذية والمشروبات: يستخدم النيتروجين لتغليف المواد الغذائية ليحل محل الأكسجين، وبالتالي إطالة مدة الصلاحية.
  • الإلكترونيات: يستخدم النيتروجين عالي النقاء في تصنيع أشباه الموصلات لعمليات مثل الخمول والتطهير.
  • النفط والغاز: يستخدم النيتروجين لاختبار الضغط، والاستخلاص المعزز للنفط، والخزانات الخاملة.

• الأرجون:

  • اللحام وتصنيع المعادن: يوفر الأرجون جوًا خاملًا للحام، ويمنع الأكسدة والتلوث.
  • الإلكترونيات: يستخدم الأرجون في إنتاج أشباه الموصلات والمكونات الإلكترونية الأخرى.
  • الإضاءة: يستخدم الأرجون في المصابيح الكهربائية وأنابيب الفلورسنت لمنع أكسدة الفتيل.

خاتمة

تعتبر عملية فصل الهواء طريقة متطورة وفعالة لاستخلاص الأكسجين والنيتروجين والأرجون من الغلاف الجوي. ومن خلال استخدام التقطير المبرد، يمكن فصل هذه الغازات الأساسية وتنقيتها لتلبية احتياجات الصناعات المختلفة. إن فهم هذه العملية يسلط الضوء على أهمية التكنولوجيا المتقدمة في توفير الدعم الحاسم للتطبيقات الصناعية والطبية والتكنولوجية.

ومن خلال الابتكار والتحسين المستمر، تضمن وحدات فصل الهواء (ASUs) إمدادًا موثوقًا وعالي الجودة لهذه الغازات، مما يساهم بشكل كبير في تقدم واستدامة العديد من القطاعات. في Bangwin Gas، نحن ملتزمون بتقديم حلول ومنتجات فصل الهواء المتطورة التي تلبي الاحتياجات المتنوعة لعملائنا في جميع أنحاء العالم.