Argon (ar) Metallurgiya, qaynaq, kimya sənayesində və digər sahələrdə geniş istifadə olunan nadir bir qazdır. Argon istehsalı əsasən, ARGondakı Argonun konsentrasiyası təxminən 0,93% -i olan argonun konsentrasiyası ilə əlaqədar müxtəlif qaz komponentlərinin ayrılmasına əsaslanır. Sənaye Argon istehsalı üçün iki ilkin metod kriogenik distillə və təzyiq yelləncəkləri adsorbsiya (PSA).

Kriogen damıtma

Cryogenic Distilation, Argon-da sənayedə ayrılması üçün ən çox istifadə olunan metoddur. Bu üsul havadakı müxtəlif qaz komponentlərinin qaynar nöqtəsindəki fərqlərdən istifadə edir, aşağı temperaturda havanı mayeləşdirir və qazları distillə sütunu ilə ayırır.

Proses axını:

Hava əvvəlcədən müalicə: Birincisi, hava sıxılır və əvvəlcə nəm və karbon qazını silmək üçün soyudulur. Bu addım, nəm və çirkləri aradan qaldırmaq üçün bir quruducu (CD) və ya molekulyar ələkdən istifadə edərək adətən bir şəkildə əldə edilir.

Hava sıxılması və soyutma: Quruduqdan sonra hava bir neçə meqapasyona sıxılır və sonra mayeləşdirmə nöqtəsinə yaxın olan hava istiliyini gətirmək üçün soyutma cihazı (e.g., hava soyuducu) vasitəsilə soyudulur. Bu proses hava istiliyini -170-ə endirir°C -180°C.

Hava mayeləşdirilməsi: Soyudulmuş hava genişləndirmə klapanından keçir və bir kriogen distillə sütunu daxil edir. Havadakı komponentlər tədricən qaynar nöqtələrinə görə sütunun içərisində ayrılırlar. Azot (n₂) və oksigen (o₂) aşağı temperaturda, argon (AR), azot və oksigen arasında qaynar nöqtəyə sahib olan (-195.8)°N azot üçün, -183°Ok oksigen üçün və -185.7°C üçün c), sütunun konkret bölmələrində toplanır.

Fraksiya distillə: Distillə sütununda, maye hava buxarlanır və müxtəlif temperaturda qatılır və argon effektiv şəkildə ayrılır. Ayrılmış argon daha sonra toplanır və daha da təmizlənir.

Argon təmizlənməsi:

Cryogenic distillə ümumiyyətlə 99% -dən yuxarı olan argonu verir. Müəyyən tətbiqlər üçün (məsələn, elektronika sənayesi və ya yüksək səviyyəli material emalı), azot və oksigen kimi iz çirklərini aradan qaldırmaq üçün adsorbentlərdən (məsələn, aktivləşdirilmiş karbon və ya molekulyar əlavələr kimi) istifadə etmək tələb oluna bilər.

Təzyiq yelləncəyi adsorbsiya (PSA)

Təzyiq Swing Adsorbtion (PSA), daha kiçik miqyaslı istehsal üçün uyğun argon yaratmaq üçün başqa bir üsuldur. Bu üsul, Molekulyar Sieves kimi materiallarda müxtəlif qazların fərqli qazlarının fərqli adsorbsiyası xüsusiyyətlərindən istifadə edərək ARGON-u ayırır.

Proses axını:

Adsorbsiya qülləsi: Hava, molekulyar əlləri ilə dolu molekulyar əlləri ilə dolu bir adsorbsiya qülləsindən keçdi, burada funt və oksigenin molekulyar əlləri ilə güclü şəkildə adlandırıldığı, argon kimi inert qazları isə, azot və oksigendən ayrı olmağa imkan verən adsorb.

Adsorbsiya və desorbsiya: Bir dövrü ərzində Adsorbsiya Qülləsi ilk dəfə yüksək təzyiq altında havadan azot və oksigen adlandırır, argon qüllənin çıxışından axır. Sonra, molekulyar məşbələrdən təzyiq, azot və oksigen desorbini azaltmaqla və adsorbsiya qülləsinin adsorbsiya gücü təzyiq yellənməsi yolu ilə bərpa olunur.

Çox qüllə dövrü: Tipik olaraq, birdən çox adsorbsiya qülləsi alternativ olaraq istifadə olunur—digəri israrbsiya üçün biri desorsiyada olarkən—davamlı istehsal etməyə imkan verir.

PSA metodunun üstünlüyü, daha sadə bir quraşdırma və daha aşağı əməliyyat xərclərinin olmasıdır, ancaq istehsal olunan argonun saflığı ümumiyyətlə kriogenik distillədən daha aşağıdır. Aşağı Argon tələbi olan vəziyyətlər üçün uygundur.

Argon təmizlənməsi

Cryogenic Distilation və ya PSA-nı istifadə edib, yaradılan argonda ümumiyyətlə kiçik miqdarda oksigen, azot və ya su buxarı var. Argonun saflığını yaxşılaşdırmaq üçün daha da təmizlənmə addımları adətən tələb olunur:

Çirklərin kondensasiyası: Argonun daha da soyudulması və bəzi çirkləri ayırmaq və ayırmaq.

Molekulyar ələk adsorbsiya: Azot, oksigen və ya su buxarı izlərin miqdarını aradan qaldırmaq üçün yüksək səmərəli molekulyar ələk adsorbers istifadə. Molekulyar Sieves, müəyyən qaz molekullarını seçərək adlandıra bilən xüsusi məsam ölçülərə malikdir.

Membran ayırma texnologiyası: Bəzi hallarda, qaz ayırması membran texnologiyası, Argonun saflığını daha da artıraraq, seçici perema əsasında qazları ayırmaq üçün istifadə edilə bilər.

Saytda Argon istehsalı üçün tədbirlər

Təhlükəsizlik tədbirləri:

Kriogenik təhlükə: Maye argon Son dərəcə soyuq və şaxtanın qarşısını almaq üçün bununla birbaşa əlaqə yaranmalıdır. Operatorlar ixtisaslaşdırılmış kriogen qoruyucu geyim, əlcək və gözlük geyinməlidirlər.

Asfiksiya təhlükəsi: Argon bir inert qazdır və oksigen yerini dəyişə bilər. Qapalı məkanlarda Argon sızması, asfiksiya ilə nəticələnən oksigen səviyyəsinin azalmasına səbəb ola bilər. Buna görə argonun istehsal olunduğu və saxlanılan ərazilər, yaxşı havalandırılan və oksigen monitorinq sistemlərinin qurulması lazımdır.

Avadanlıqların istismarı:

Təzyiq və temperatur nəzarəti: Argon istehsal avadanlığı, xüsusən də kriogen distillə sütunlarında və adsorbsiya qüllələrində təzyiq və temperaturun ciddi nəzarət tələb edir. Bütün parametrlərin normal aralıq daxilində olmasını təmin etmək üçün avadanlıq mütəmadi olaraq yoxlanılmalıdır.

Sızıntıların qarşısının alınması: Argon sistemi yüksək təzyiq və aşağı temperatur altında fəaliyyət göstərir, möhür bütövlüyü çox vacibdir. Qaz sızmasının qarşısını almaq üçün qaz boru kəmərləri, oynaqlar və klapanlar vaxtaşırı yoxlanılmalıdır.

Qaz saflıq idarəsi:

Həssas monitorinq: Argonun saflığı tətbiqdən asılı olaraq dəyişir. Qaz analizatorları müntəzəm olaraq Argonun saflığını yoxlamaq və məhsulun sənaye standartlarına cavab verməsini təmin etmək üçün mütəmadi olaraq istifadə edilməlidir.

Çirklərin idarə edilməsi: Xüsusilə, kriogenik distillə zamanı argonun ayrılması distillə sütununun dizaynı, əməliyyat şəraiti və soyutma effektivliyindən təsirlənə bilər. Argon-un son istifadəsindən asılı olaraq daha da təmizlənmə zəruri ola bilər (məsələn, elektronika sənayesi üçün ultra yüksək paklik argon).

Enerji səmərəliliyi idarəetmə:

Enerji istehlakı: Cryogenic distillə enerjisi intensivdir, buna görə enerji itkisini minimuma endirmək üçün soyutma və sıxılma proseslərini optimallaşdırmaq üçün səylər göstərilməlidir.

Tullantıların istiliyinin bərpası: Müasir Argon istehsal müəssisələri tez-tez, daha çox enerji səmərəliliyinin yaxşılaşdırılması, kriogen distilasiya prosesi zamanı istehsal olunan soyuq enerjini bərpa etmək üçün tullantı istilik bərpa sistemlərindən istifadə edirlər.

Sənaye istehsalında Argon ilk növbədə kriogen distillə və təzyiq yelləncəklər adsorbsiya metodlarından asılıdır. Cryogenic distillə, geniş istifadə olunur Genişmiqyaslı Argon istehsalı daha yüksək saflıq argon təmin etmək qabiliyyətinə görə. İstehsal zamanı təhlükəsizlik, avadanlıqların istismarı, qaz təmizliyinə nəzarət və enerji səmərəliliyi idarə edilməsi zamanı xüsusi diqqət tələb olunur.