Luftseparasjonsteknologi (AST) er prosessen med å fysisk separere hovedkomponentene i luft-oksygen, nitrogen og andre sjeldne gasser-ved hjelp av fysiske metoder. Med utviklingen av industrien, spesielt innen stål-, kjemisk- og elektronikksektorene, fortsetter etterspørselen etter oksygen og nitrogen med høy-renhet å øke, noe som driver utviklingen av ASU-teknologi og tilhørende utstyr. Denne artikkelen vil forklare hovedtypene ASU-er og analysere utviklingshistorien deres.
Klassifisering av luftseparasjonsenheter
1. Lavtemperaturdestillasjonsmetode
Kryogen destillasjon er en av de mest brukte luftseparasjonsteknologiene for tiden. Det fungerer ved å avkjøle luften til svært lave temperaturer, gjøre den flytende og deretter separere de forskjellige komponentene basert på deres forskjellige kokepunkter. Denne metoden kan produsere oksygen og nitrogen med høy-renhet og er mye brukt i metallurgi, kjemisk industri og annen industri.
Data viser at i 2025 vil omtrent 70 % av den globale oksygenproduksjonen være avhengig av kryogen destillasjon. På grunn av sin høye effektivitet og stabilitet forventes dette forholdet å holde seg stabilt i årene som kommer.
2. Pressure swing adsorption (PSA)
Pressure swing adsorption er en separasjonsteknologi basert på forskjellen i adsorpsjonskapasitet til forskjellige gasser på faste overflater. Denne teknologien har egenskapene til enkel drift og lavt energiforbruk, og er spesielt egnet for små og mellomstore-oksygen- eller nitrogenproduksjon.
I følge den siste forskningen, fra og med 2025, vil andelen utstyr som bruker trykksvingadsorpsjon for å produsere oksygen i verden nå rundt 20%, spesielt innen det medisinske feltet.
3. Membranseparasjonsmetode
Membranseparasjon bruker membraner laget av spesifikke materialer for selektivt å separere komponenter i luften. Selv om renheten ikke er like god som de to første metodene, viser den unike fordeler innen felt som nødforsyning av oksygen på grunn av dens portabilitet og fleksibilitet.
Innen 2025 vil membranseparasjonsteknologi utgjøre omtrent 5 % av det globale luftseparasjonsmarkedet, og viser en jevn veksttrend.
Utviklingshistorie
1. Tidlig utforskningsfase (tidlig til midten av 1900-tallet)
På dette stadiet begynte forskere å eksperimentere med kryogene teknikker for å skille komponenter i luften. I 1902 utviklet den tyske kjemikeren Carl von Linde med suksess den første maskinen for flytende luft, og markerte begynnelsen på moderne luftseparasjonsteknologi. Ved midten av det 20. århundre, med fremskritt innen kjøleteknologi og materialvitenskap, ble kryogen destillasjon gradvis mainstream.
2. Teknologimodningsperiode (midten-til-slutten av det 20. århundre til begynnelsen av det 21. århundre)
Ettersom etterspørselen etter oksygen økte, spesielt i metallurgisk og kjemisk industri, ble kryogene destillasjonsmetoder forbedret og utviklet ytterligere. Samtidig fikk også trykksving-adsorpsjonsmetoden oppmerksomhet i denne perioden og begynte å bli kommersielt brukt. Etter å ha gått inn i det 21. århundre, med økt bevissthet om miljøvern og teknologisk fremgang, har det også blitt utviklet mer miljøvennlige og effektive separasjonsteknologier som membranseparasjon.
3. Moderne innovasjon og utvikling (21. århundre til i dag)
Siden inntreden i det 21. århundre, med utviklingen av ny energi, nye materialer og informasjonsteknologi, har luftseparasjonsteknologi innledet nye utviklingsmuligheter. For eksempel gjør innføringen av intelligente kontrollsystemer driften av luftseparasjonsenheter mer presis og effektiv; bruk av nye materialer forbedrer separasjonseffektiviteten og reduserer energiforbruket. I tillegg, med det globale fokuset på bærekraftig utvikling, har hvordan man kan redusere energiforbruk og miljøpåvirkning under luftseparasjonsprosessen blitt et forskningshotspot.
Utviklingshistorien til luftseparasjonsanlegg gjenspeiler den teknologiske fremgangen i det menneskelige samfunn. Fra den første kryogene destillasjonsmetoden til den nåværende situasjonen der flere teknologier eksisterer side om side, har hver teknologisk innovasjon i stor grad fremmet utviklingen av relaterte industrier. I fremtiden, med kontinuerlig innovasjon av teknologi og endringer i sosiale behov, vil Shenger gassluftseparasjonsteknologi fortsette å utvikle seg i en mer effektiv og miljøvennlig retning. Det forventes at det globale luftseparasjonsmarkedet vil nå en ny høyde innen 2030, med anvendelse av nye teknologier som en nøkkelfaktor som driver denne veksten.
