Grup NEWTEK: investigació sobre la modificació del sistema d'extracció d'argó d'alta -eficiència i l'esquema d'optimització del sistema de gas d'alta-puresa

 

Amb l'-avenç en profunditat dels objectius del "doble carboni", la transformació de les indústries tradicionals cap a un desenvolupament ecològic i eficient s'ha convertit en una tendència inevitable. Com a indústria de suport bàsica, la indústria del gas s'enfronta a una doble demanda d'utilització eficient dels recursos i actualització de la qualitat del producte. Les polítiques rellevants emeses per l'Administració Nacional d'Energia proposen clarament promoure el desenvolupament coordinat de la nova indústria energètica i les indústries tradicionals, amb la demanda de gasos especials com l'argó d'alta puresa-continua augmentant en camps de fabricació-de gamma alta com la fotovoltaica i els semiconductors.

Al mateix temps, els sistemes de gas industrial existents solen tenir problemes: la majoria de les unitats de separació d'aire que donen suport a projectes químics de carbó al nord-oest de la Xina no aconsegueixen la recuperació d'argó, amb l'argó cru descarregat directament; alguns equips de producció de gas d'alta -puresa pateixen una baixa eficiència i una poca continuïtat; L'emmagatzematge de gas líquid és propens a la inestabilitat a causa de les influències de la temperatura. Newtek Group, profundament compromès en el camp de la separació de gasos i la renovació d'equips, ha desenvolupat solucions d'optimització integrades específiques basades en les necessitats del mercat i l'acumulació tècnica, ajudant a les empreses a resoldre problemes com el malbaratament de recursos, la baixa eficiència i l'emmagatzematge inestable.

 

 

 

Idees bàsiques d'optimització

 

Fundació de la Renovació d'Extracció d'Argó

En referència a l'estat actual de les unitats de separació d'aire a les empreses químiques del carbó a Shaanxi, Mongòlia Interior i altres regions, la majoria de torres d'enriquiment d'argó configurades només poden produir argó brut amb un contingut d'argó d'aproximadament el 96%, amb oxigen i nitrogen com a impureses principals, sense complir els requisits de GB/T 4842-2017. El nucli de l'optimització rau a aconseguir una eliminació profunda dels components d'oxigen i nitrogen de l'argó cru mitjançant l'actualització de torres i la reconstrucció del procés, millorant així la capacitat i la puresa de producció d'argó líquid.
 

Potenciament sinèrgic multi-tecnològic

Integreu els avantatges de tres tecnologies patentades clau: adopteu un sistema de vàlvules de cromatografia de gasos amb detector doble{-d'una-vàlvula-per aconseguir una detecció precisa de diversos -components amb una sola injecció; aplicar un dispositiu de purificació de la secció d'adsorció dual-per garantir la producció contínua de gas d'alta-puresa; equipar un sistema intel·ligent d'emmagatzematge de líquids de temperatura-controlada per millorar l'estabilitat de l'emmagatzematge de gas líquid mitjançant el control de la temperatura-en temps real i la vigilància de la pressió, formant un procés complet d'optimització de-bucle tancat de "recuperació-purificació-detecció-emmagatzematge".

Prenent com a cas d'estudi dos conjunts d'unitats de separació d'aire de 55.000 m³/h d'una empresa química, la seva emissió d'argó cru arriba als 900 m³/h, l'equip d'emmagatzematge existent no té funcions intel·ligents de control de temperatura i l'eficiència de la detecció de gas d'alta -puresa és baixa. A partir d'això, es realitza el disseny de l'esquema.

 

Solucions d'optimització integrades

Tipus d'actualització bàsica

 

●Configuració del nucli

Renovació de l'extracció d'argó: afegiu una torre d'argó cru I, utilitzeu la torre d'enriquiment d'argó original com a torre d'argó cru II, equipeu-vos amb una torre d'argó pur per eliminar components de nitrogen, conservi el dipòsit d'emmagatzematge original i afegiu un mòdul bàsic de control de temperatura.

Sistema auxiliar: equipeu un sistema de vàlvules de cromatografia de gasos amb detector dual-d'una-vàlvula- amb dos bucles quantitatius i dues columnes cromatogràfiques per realitzar la detecció-en temps real de la puresa de l'argó; adoptar un dispositiu de purificació convencional per complir els requisits bàsics de puresa.

● Elements clau de revisió

Adaptabilitat del diàmetre, la quantitat d'embalatge i la relació de reflux de la torre d'enriquiment d'argó original.

Espai d'instal·lació per a la nova caixa freda de la torre i capacitat portant de la fonamentació de la pila.

Compatibilitat del sistema de control amb les interfícies dels instruments de detecció.

●Efectes esperats

Capacitat de producció d'argó líquid d'aproximadament 350 m³/h, contingut en O₂ Inferior o igual a 1×10⁻⁶, contingut en N₂ Inferior o igual a 2×10⁻⁶; El gas d'alta -puresa compleix els estàndards de puresa i la fluctuació de la temperatura d'emmagatzematge del líquid es controla en ±2 graus; El temps de detecció única s'escurça un 30% i el cost de compra de l'instrument s'estalvia un 40%.

 

Tipus de sinergia d'alta-eficiència

●Configuració del nucli

Renovació d'extracció d'argó: utilitzeu la torre d'enriquiment d'argó original com a torre d'argó brut I, traieu el condensador antic, afegiu una torre d'argó brut II i un condensador de gran-volum per millorar l'eficiència de l'eliminació de components d'oxigen.

Sistema auxiliar: integreu un dispositiu de purificació de gasos d'alta-secció d'adsorció de doble -adsorció per aconseguir una purificació contínua mitjançant un funcionament alternatiu d'adsorbents; equipar un sistema d'emmagatzematge intel·ligent-controlat de temperatura amb un mòduls de control automàtic més fresc i-en temps real; continueu utilitzant el sistema de detecció de detectors dobles-de vàlvula única-.

● Elements clau de revisió

Adaptabilitat del nou condensador a la canonada original i càrrega de treball de renovació.

Enllaç entre la lògica de commutació d'adsorbent del dispositiu de purificació i el sistema de control.

Coincidència d'espai d'instal·lació i consum d'energia del mecanisme de refrigeració del dipòsit d'emmagatzematge.

●Efectes esperats

Capacitat de producció d'argó líquid d'aproximadament 750 m³/h, de puresa que compleix amb els estàndards d'argó de puresa elevats-; funcionament continu de la producció de gas d'alta -puresa sense interrupció, eficiència de purificació augmentada en un 50%; Millora l'estabilitat d'emmagatzematge de gas líquid, la taxa de pèrdua es redueix per sota del 3%; període de recuperació de la inversió més curt i beneficis integrals significatius.

 

Tipus d'actualització integral

 

●Configuració del nucli

Renovació d'extracció d'argó: substituïu la torre d'enriquiment d'argó original per una nova torre d'argó cru integrada per maximitzar la capacitat d'extracció d'argó, equipada amb un sistema de torre d'argó pur d'alta -eficiència.

Sistema auxiliar: adopteu un dispositiu de purificació de gasos d'alta -puresa millorat per optimitzar l'eficiència de l'adsorció i la desorció; equipar un gran dipòsit d'emmagatzematge intel·ligent amb funcions de monitorització en temps real-de diversos paràmetres, alarma automàtica i control remot; actualitzeu el sistema de detecció de cromatografia de gasos per millorar la precisió de les dades i la velocitat de resposta.

● Elements clau de revisió

Coordinació entre la construcció de la base de la nova caixa freda de la torre d'argó cru i la disposició dels equips existents.

Coincidència entre el consum màxim d'energia de tot el sistema i la font d'alimentació i subministrament d'energia de l'empresa.

Compatibilitat del sistema de control intel·ligent amb la plataforma de gestió de producció existent de l'empresa.

●Efectes esperats

Capacitat de producció d'argó líquid de 900 m³/h, indicadors de puresa que superen els estàndards nacionals; L'eficiència de producció de gas d'alta -puresa augmenta un 60%, la puresa del producte és estable; L'emmagatzematge de líquids realitza una gestió i un control intel·ligents del-procés complet, amb una seguretat i un aspecte pràctic significativament millorats; un fort lideratge tècnic, adaptant-se a les necessitats-a llarg termini de la-fabricació de gamma alta.

 

Comparació i optimització d'esquemes

D'acord amb el sistema d'avaluació del cost total de propietat, combinat amb condicions de referència com ara 8.330 hores de funcionament a l'any i un preu de mercat d'argó líquid inclòs amb impostos d'1.016 iuans/tona, es realitza una comparació exhaustiva dels tres esquemes.
 

Esquema	Avantatges bàsics	Inversió Inicial	Cost d'explotació	Període d'amortització de la inversió	Escenaris d'aplicació
Esquema 1	Inversió més baixa, dificultat de renovació baixa	Referent	Referent	Aproximadament 12 anys	Petites i mitjanes empreses- amb pressupost limitat i necessitats bàsiques
Esquema 2	Capacitat de producció i beneficis equilibrats, cost total més baix	Aproximadament un 7% més	Aproximadament un 118% més baix	Aproximadament 5,2 anys	Empreses que busquen -la rendibilitat i requereixen una producció contínua i estable
Esquema 3	Màxima capacitat de producció, tecnologia més avançada	Aproximadament un 26% més	Aproximadament un 169% més baix	Aproximadament 4,9 anys	Empreses que donen suport a la-fabricació de gamma alta i s'orienten al desenvolupament-a llarg termini

Una anàlisi exhaustiva mostra que l'Esquema 2, centrat en la "reutilització d'equips + actualitzacions clau", equilibra la millora de la capacitat de producció, el control de costos i l'estabilitat tècnica, aconseguint una sinergia eficient de recuperació de l'extracció d'argó, producció d'alta -puresa i emmagatzematge intel·ligent. El seu augment de la inversió inicial és controlable, els costos operatius es redueixen significativament, el període d'amortització de la inversió és curt i el cost total de l'equip és el més baix, la qual cosa la converteix en una solució òptima econòmicament adequada per a les necessitats de la majoria d'empreses industrials.

 

Conclusió

L'optimització i l'actualització dels sistemes de gas industrial s'han de basar en les necessitats reals de les empreses per aconseguir una sinergia completa de la-cadena de recuperació de recursos, purificació de productes, detecció i supervisió i emmagatzematge segur. La solució integrada proposada per Newtek Group integra les tecnologies bàsiques de renovació d'extracció d'argó i els avantatges dels equips patentats, solucionant eficaçment els problemes dels sistemes tradicionals, com ara el malbaratament de recursos, la baixa eficiència i l'emmagatzematge inestable.

Després de la renovació dels dos conjunts d'unitats de separació d'aire de l'empresa del cas amb l'Esquema 2, el període de recuperació de la inversió previst és d'uns 5 anys i la taxa interna de rendibilitat arriba al 20%. No només pot satisfer la demanda d'argó d'alta-puresa en indústries fotovoltaiques, semiconductors i altres de la regió, sinó que també pot reduir el consum d'energia i el malbaratament de recursos, aconseguint una situació guanyadora-de beneficis econòmics i socials. En el futur, Newtek Group continuarà iterant solucions tècniques, proporcionant serveis personalitzats per a diferents escenaris de la indústria i ajudant al desenvolupament ecològic i eficient del camp de gas industrial.