Tehnologija odvajanja zraka (AST) je proces fizičkog odvajanja glavnih komponenti zraka-kiseonika, dušika i drugih rijetkih plinova-putem fizičkih metoda. Sa razvojem industrije, posebno u sektoru čelika, kemije i elektronike, potražnja za kisikom i dušikom visoke čistoće -nastavlja se povećavati, pokretajući razvoj ASU tehnologije i prateće opreme. Ovaj članak će objasniti glavne tipove ASU-a i analizirati njihovu istoriju razvoja.
Klasifikacija jedinica za odvajanje vazduha
1. Metoda destilacije na niskoj temperaturi
Kriogena destilacija je trenutno jedna od najčešće korištenih tehnologija za odvajanje zraka. Djeluje tako što hladi zrak na vrlo niske temperature, ukapljuje ga i zatim odvaja različite komponente na osnovu njihovih različitih tačaka ključanja. Ova metoda može proizvesti kiseonik i azot visoke{2}}čistoće i široko se koristi u metalurgiji, hemijskoj i drugim industrijama.
Podaci pokazuju da će se 2025. godine oko 70% globalne proizvodnje kisika oslanjati na kriogenu destilaciju. Zbog svoje visoke efikasnosti i stabilnosti, očekuje se da će ovaj omjer ostati stabilan u narednim godinama.
2. Adsorpcija promjene tlaka (PSA)
Adsorpcija s promjenama tlaka je tehnologija separacije koja se temelji na razlici u kapacitetu adsorpcije različitih plinova na čvrstim površinama. Ova tehnologija ima karakteristike jednostavnog rada i niske potrošnje energije, a posebno je pogodna za male i srednje{1}}proizvodnje kisika ili dušika.
Prema najnovijim istraživanjima, od 2025. godine, udio opreme koja koristi adsorpciju promjene pritiska za proizvodnju kisika u svijetu će dostići oko 20%, posebno u oblasti medicine.
3. Metoda membranskog odvajanja
Membransko odvajanje koristi membrane napravljene od specifičnih materijala za selektivno odvajanje komponenti u zraku. Iako njegova čistoća nije tako dobra kao prve dvije metode, pokazuje jedinstvene prednosti u područjima kao što je hitna opskrba kisikom zbog svoje prenosivosti i fleksibilnosti.
Do 2025. godine tehnologija membranske separacije će zauzimati oko 5% globalnog tržišta za odvajanje zraka, pokazujući stabilan trend rasta.
Istorija razvoja
1. Rana faza istraživanja (početak do sredine 20. stoljeća)
U ovoj fazi, naučnici su počeli da eksperimentišu sa kriogenim tehnikama za razdvajanje komponenti u vazduhu. Godine 1902. njemački hemičar Carl von Linde uspješno je razvio prvu mašinu za ukapljivanje zraka, što je označilo početak moderne tehnologije odvajanja zraka. Sredinom 20. stoljeća, s napretkom tehnologije hlađenja i nauke o materijalima, kriogena destilacija je postepeno postala glavna struja.
2. Period zrelosti tehnologije (sredina-do-kraj 20. stoljeća do početak 21. stoljeća)
Kako je potražnja za kiseonikom rasla, posebno u metalurškoj i hemijskoj industriji, metode kriogene destilacije su se dalje usavršavale i razvijale. U isto vrijeme, metoda adsorpcije s promjenama tlaka također je privukla pažnju tokom ovog perioda i počela se komercijalno primjenjivati. Nakon ulaska u 21. vek, sa povećanjem svesti o zaštiti životne sredine i tehnološkim napretkom, razvijene su i ekološki prihvatljivije i efikasnije tehnologije separacije kao što je membransko odvajanje.
3. Moderne inovacije i razvoj (21. vijek do danas)
Od ulaska u 21. vek, sa razvojem nove energije, novih materijala i informacionih tehnologija, tehnologija odvajanja vazduha otvorila je nove mogućnosti razvoja. Na primjer, uvođenje inteligentnih sistema upravljanja čini rad jedinica za odvajanje zraka preciznijim i efikasnijim; primjena novih materijala poboljšava efikasnost odvajanja i smanjuje potrošnju energije. Osim toga, s globalnim fokusom na održivi razvoj, kako smanjiti potrošnju energije i utjecaj na okoliš tokom procesa odvajanja zraka postalo je žarište istraživanja.
Istorija razvoja postrojenja za odvajanje vazduha odražava tehnološki napredak ljudskog društva. Od početne metode kriogene destilacije do trenutne situacije u kojoj koegzistiraju više tehnologija, svaka tehnološka inovacija uvelike je promovirala razvoj srodnih industrija. U budućnosti, uz kontinuiranu inovaciju tehnologije i promjene u društvenim potrebama, Shenger tehnologija odvajanja zraka plina nastavit će se razvijati u efikasnijem i ekološki prihvatljivom smjeru. Očekuje se da će globalno tržište separacije zraka dostići novu visinu do 2030. godine, pri čemu će primjena novih tehnologija postati ključni faktor koji pokreće ovaj rast.
