مقدمة

يستخدم الأرجون، وهو غاز نبيل، على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية مثل اللحام والإضاءة وكدرع غاز خامل في اللحام القوسي. يعد استرداد الأرجون من العمليات المختلفة أمرًا بالغ الأهمية لأسباب اقتصادية وبيئية. تستعرض هذه المقالة العمليات الفنية المتاحة لاستعادة الأرجون وتسلط الضوء على الحلول التي تقدمها Tewincryo.

أساسيات استعادة الأرجون

يتم استخراج الأرجون بشكل أساسي من الهواء، حيث يشكل حوالي 0.93% من الغلاف الجوي للأرض. تركز عمليات الاستخلاص على فصل الأرجون عن الهواء، والاستفادة من نقطة غليانه المميزة البالغة -185.8 درجة مئوية، والتي تقع بين الأكسجين والنيتروجين.

الفصل والتطهير

تتضمن الطريقة السائدة لاستعادة الأرجون وحدات فصل الهواء (ASUs) التي تستخدم التكنولوجيا المبردة. في وحدات ASU، يتم ضغط الهواء، وتبريده، ومن ثم تسييله. يتم بعد ذلك تطبيق التقطير التجزيئي لفصل الأرجون عن الأكسجين والنيتروجين، مع استغلال الاختلافات الطفيفة في نقاط غليانهما.

العمليات الصناعية لاستعادة الأرجون

التقطير المبرد

التقطير المبرد هو عملية ذات كفاءة عالية لإنتاج الأرجون عالي النقاء. يتضمن الإعداد عادةً أعمدة تقطير متعددة، تعمل عند ضغوط ودرجات حرارة مختلفة، لتحقيق الفصل المطلوب. تعتبر المعلمات مثل ارتفاع العمود، وإعدادات الضغط، ونسب الارتجاع حاسمة لتحسين إنتاجية الأرجون ونقاوته.

امتصاص الضغط المتأرجح (PSA)

يستخدم PSA المناخل الجزيئية لامتصاص النيتروجين والأكسجين بشكل انتقائي، مما يسمح للأرجون بالمرور. على الرغم من أنها أقل استهلاكًا للطاقة من الطرق المبردة، إلا أن PSA عادةً ما ينتج أرجونًا أقل نقاءً.

تتضمن المعلمات الأساسية ضغط التشغيل (عادةً 4-10 بار) وزمن الدورة. غالبًا ما يستخدم PSA كعملية مكملة للتقنيات المبردة لتحسين نقاء الأرجون.

حلول شركة توينكريو

شركة Tewincryo متخصصة في تصميم ونشر أنظمة التبريد المتطورة المصممة لاستعادة الأرجون. تم تصميم أعمدة التقطير المبردة لتحقيق أقصى قدر من الإنتاجية مع نقاء الأرجون الذي يصل إلى 99.999%.

الابتكارات في مجال التكنولوجيا المبردة

تستخدم Tewincryo نماذج ديناميكيات الموائع الحسابية المتقدمة (CFD) لتحسين تصميم أعمدة التقطير. وهي تركز على معلمات مثل التحكم في تدرج درجة الحرارة وتعديلات نسبة الارتجاع لتعزيز الكفاءة.

حلول مخصصة

من خلال فهم التقلبات الصناعية، توفر Tewincryo حلولاً مخصصة تتم معايرتها وفقًا للاحتياجات المحددة لعملائها. يتضمن ذلك الأنظمة المعيارية التي يمكن توسيع نطاقها أو خفضها بناءً على طلب الإنتاج.

الاعتبارات الاقتصادية والبيئية

يمثل استخلاص الأرجون بديلاً فعالاً من حيث التكلفة لاستخراج الأرجون الأولي من الغلاف الجوي. يتم تقليل استهلاك الطاقة وانبعاثات الغازات الدفيئة بشكل كبير عند الاستفادة من التقنيات المتقدمة.

تشير التقارير المختبرية إلى أن تحسين معلمات العملية يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 15-20%، مما يؤدي إلى خفض تكاليف الإنتاج الإجمالية بشكل كبير. علاوة على ذلك، فإن إعادة تدوير الأرجون تقلل من الطلب على إنتاج الأرجون الجديد، مما يؤثر بشكل إيجابي على البيئة.

الاستنتاج

لقد تطورت عملية استخلاص غاز الأرجون بشكل كبير مع التقدم في تقنيات الامتزاز المبردة والضغط المتأرجح. شركات مثل Tewincryo هي في الطليعة، حيث تقدم حلولاً مبتكرة وفعالة تلتزم بالمعايير الاقتصادية والبيئية. ومع استمرار هذه التقنيات في التقدم، سيصبح استخلاص الأرجون فعالاً ومستدامًا بشكل متزايد.

المراجع

1. سميث، ج.، وباتل، ر. (2020).علم فصل الأرجون. مجلة هندسة الغازات الصناعية، 14(3)، 223-245.
2. توماس، ل. (2021).تقنيات الفصل المبردة والامتزاز. عمليات الغاز الجوي، 9(4)، 112-130.
3. الموقع الرسمي لتوينكريو. تم الاسترجاع منwww.tewincryo.com