Yn y sector nwy diwydiannol, mae argon, nwy prin a ddefnyddir yn eang, yn cael ei sicrhau'n bennaf trwy wahanu aer cryogenig. Mae p'un a yw uned wahanu aer cryogenig ar raddfa fawr wedi'i chyfarparu â system argon nid yn unig yn effeithio'n uniongyrchol ar fuddsoddiad cychwynnol yr uned a'i defnydd o ynni tymor hir, ond mae hefyd yn cael effaith hanfodol ar optimeiddio cymysgedd cynnyrch y ffatri a gwella proffidioldeb cyffredinol. Yn enwedig yn ystod cyfnod cynllunio planhigyn newydd, mae angen dadansoddiad cynhwysfawr o gyflenwad a galw'r farchnad argon yn y rhanbarth, costau buddsoddi, a data defnydd ynni i ddewis y cyfluniad gorau posibl ar gyfer y prosiect a rhyddhau potensial yr uned gwahanu aer yn llawn.
Yn seiliedig ar ei briodweddau a'i senarios cymhwyso, mae argon yn bresennol yn yr atmosffer ar oddeutu 0.932%, sy'n golygu mai hwn yw'r nwy prin mwyaf niferus. Mae ei briodweddau cemegol yn sefydlog, nid yw'n-fflamadwy, ac nid yw'n cynnal hylosgiad. Mae'n chwarae rhan bwysig mewn gweithgynhyrchu, electroneg, mwyndoddi metel, a meysydd eraill. Er enghraifft, mae argon yn aml yn cael ei ddefnyddio fel nwy cysgodi wrth weldio alwminiwm, magnesiwm, copr, eu aloion, a dur di-staen, gan atal ocsidiad neu nitridiad rhannau wedi'u weldio yn effeithiol oherwydd cyswllt ag aer, a thrwy hynny sicrhau ansawdd weldio. Er enghraifft, bydd uned gwahanu aer cynhyrchu ocsigen 50,000 Nm³/h arfaethedig ar gyfer prosiect cemegol glo ar raddfa fawr mewn rhanbarth penodol yn defnyddio proses sy'n cynnwys puro arsugniad rhidyll moleciwlaidd tymheredd amgylchynol, gwasgedd aer, a chywasgu cynhyrchion ocsigen a nitrogen yn fewnol. Bydd y broses hon yn cael ei chyfuno â thŵr uchaf pacio strwythuredig a phroses gynhyrchu argon distyllu llawn, gyda'r cywasgydd aer yn cael ei yrru gan fodur trydan. Mae'r broses gynhyrchu argon distyllu llawn, sef y dull cynhyrchu argon prif ffrwd ar hyn o bryd, yn cynnig manteision sylweddol megis symlrwydd, rhwyddineb gweithredu, gweithrediad diogel a sefydlog, ac effeithlonrwydd echdynnu argon uchel. Yn benodol, mae ffracsiwn cyfoethog argon yn cael ei dynnu o rannau canol ac isaf y tŵr uchaf a'i fwydo i mewn i system ddistyllu argon. Mae'r golofn argon crai yn gwahanu ocsigen ac argon i ddechrau, gan gynhyrchu argon crai â chynnwys ocsigen o lai na 1.5 × 10⁻⁶. Yna caiff yr argon crai hwn ei fwydo i mewn i golofn argon wedi'i buro ar gyfer gwahanu argon a nitrogen ymhellach, gan gynhyrchu yn y pen draw gynnyrch argon purdeb uchel gyda chynnwys argon o 99.999%. Mae ymchwil i farchnad argon y rhanbarth yn datgelu cyfanswm o naw uned gwahanu aer (ASUs) gyda chynhwysedd o 6,000 Nm³/h neu fwy, yn gweithredu, yn cael eu hadeiladu, neu'n cael eu cynllunio. Mae chwech o'r unedau hyn yn weithredol ac yn gallu cynhyrchu argon, gyda chyfanswm capasiti wedi'i ddylunio o 5,860 Nm³/h (cyfwerth â 84,000 t/a). Fodd bynnag, oherwydd ffactorau megis anweithgarwch systemau argon rhai prosiectau neu gynhyrchu is-safonol, mae cynhyrchiant argon gwirioneddol tua 63,000 t/a, sy'n golygu bod gallu cynhyrchu rhanbarthol cyffredinol yn gymharol gyfyngedig.
O ran cost a phris y farchnad, cost cludo uned argon hylif yw 0.8-1.0 yuan fesul tunnell/km. Yn seiliedig ar y cyfrifiad hwn, y gwahaniaeth pris damcaniaethol ar gyfer marchnadoedd o fewn 200 km yw tua 160 yuan y dunnell. Am bellteroedd hyd at 500 km, mae'r gwahaniaeth pris yn fwy na 400 yuan y dunnell, gan ostwng rhwystrau cyflenwad rhwng gwahanol farchnadoedd a galluogi traws-gysylltiad. Mae pris marchnad argon rhanbarthol yn amrywio rhwng 800 a 1,900 yuan y dunnell trwy gydol y flwyddyn. Wedi'i gyfrifo yn seiliedig ar bris cyfartalog blynyddol o 1,000 yuan y dunnell, mae hyn yn gadael lle i broffidioldeb.
Wrth ddadansoddi strwythur cost cynhyrchu argon, ar gyfer uned gwahanu aer dosbarth 50,000, mae argon, fel sgil-gynnyrch, yn bennaf yn defnyddio gwaith gwahanu a gwaith hylifo, gyda'r gwaith cywasgu wedi'i amorteiddio'n llawn i gostau'r cynhyrchion ocsigen a nitrogen. Y gwaith hylifedd lleiaf damcaniaethol ar gyfer argon yw 0.2391 kW·h/Nm³ (wedi'i gyfrifo mewn gwirionedd fel 0.3 kW·h/Nm³). Y gwaith hylifedd a gyfrifwyd yw 560 × 0.3=168 kW·h/tunnell. Mae gwaith gwahanu yn cael ei gyfrifo gan ddefnyddio fformiwla benodol, lle R yw'r cysonyn nwy cyffredinol, T yw'r tymheredd amgylchynol, n_O₂, n_N₂, a n_Ar cynrychioli'r symiau o ocsigen, nitrogen, ac argon, yn y drefn honno, p_O₂, p_N₂, a p_Ar yw pwysau pob cydran, a p yw cyfanswm y gwasgedd. Mae cyfrifiadau'n dangos mai'r isafswm gwaith gwahanu damcaniaethol ar gyfer gwahaniad llwyr o 1 Nm³ o aer yw tua 0.01744 kW·h/Nm³ (wedi'i gyfrifo ar 0.02 kW·h/Nm³). Gan fod 8% o'r gwaith gwahanu wedi'i grynhoi mewn argon, cyfrifir bod y gwaith gwahanu yn 248,000 × 0.02 × 8% × (560 ÷ 1500)=148 kW·h/t. Yn gyffredinol, mae cost cynhyrchu argon tua 316 kW·h/t, sy'n cyfateb i 139 yuan/t. Os yw'n cwmpasu cwsmeriaid o fewn radiws 200km a 500km, ar ôl ychwanegu costau cludo cyfatebol, cyfanswm cost yr argon yw tua 299 yuan / tunnell a 539 yuan / tunnell, yn y drefn honno, gan gynnal mantais cost sylweddol o'i gymharu â phris y farchnad argon lleol. Ar ben hynny, dim ond 100km yw'r rhanbarth o barth diwydiannol prifddinas y dalaith. Gyda datblygiad y strategaeth ddatblygu leol "Cryfhau Prifddinas y Dalaith", bydd y diwydiant gweithgynhyrchu, yn enwedig y diwydiannau electroneg a ffotofoltäig, yn arwain at gyfleoedd datblygu, a bydd y galw am argon yn parhau i dyfu yn unol â hynny, gan ddarparu rhagolygon marchnad eang ar gyfer gwerthu argon.
O ran risgiau ac effeithlonrwydd ynni cynhyrchu argon, mae'r broses gynhyrchu argon distyllu llawn gyfredol yn aeddfed ac yn ddibynadwy, heb gynyddu risgiau diogelwch planhigion. At hynny, gall ychwanegu system argon gynyddu effeithlonrwydd echdynnu ocsigen a chyflawni arbedion ynni sylweddol. Er enghraifft, gall uned gwahanu aer dosbarth 50,000 (ASU) echdynnu tua 1,500 Nm³/h o argon (gan dybio cyfradd echdynnu o 70%). O gymharu'r gwahanol opsiynau cyfluniad, mae'r gyfradd echdynnu ocsigen heb y system argon yn 90.4%, heb unrhyw arbedion ynni, dim buddsoddiad cysylltiedig, a dim enillion. Mae'r opsiwn gyda'r atgyfnerthu effeithlonrwydd yn cynyddu'r gyfradd echdynnu ocsigen i 97%, gyda thua 5% o arbedion ynni. Mae'r buddsoddiad yn costio 8-10 miliwn yuan, gydag arbediad ynni blynyddol o 8 miliwn yuan a chyfnod ad-dalu o flwyddyn, ond nid oes unrhyw allbwn cynnyrch argon na refeniw cysylltiedig. Mae'r opsiwn gyda'r system argon yn cyflawni cyfradd echdynnu ocsigen o 96.4%, gyda thua 2.5% o arbedion ynni, buddsoddiad o tua 15 miliwn yuan, arbediad ynni blynyddol o 4 miliwn yuan, cynhyrchiad argon blynyddol o 21,000 tunnell, budd cynnyrch blynyddol o 15 miliwn yuan, a chyfnod ad-dalu o flwyddyn. Ar ben hynny, gall gynhyrchu refeniw blynyddol o 15 miliwn yuan yn ystod gweithrediad.
Mae dadansoddiad pellach o ddata defnydd ynni yn datgelu bod dros 90% o'r ynni a ddefnyddir gan uned gwahanu aer yn dod o'r cywasgydd aer a'r atgyfnerthu. Gan gymryd cyfluniad system argon fel enghraifft, gyda chyfanswm cywasgydd a phŵer atgyfnerthu o 40,000 kW, gan dybio amser gweithredu blynyddol o 8,000 h a phris trydan wedi'i gyllidebu o 0.44 yuan, cyfrifir yr arbedion ynni i fod yn 40,000 × 8,000 × 0.44 × 2.5 miliwn {. O ran manteision cynhyrchu argon hylif, mae uned gwahanu aer sengl yn cynhyrchu 21,000 tunnell o argon hylif yn flynyddol. Yn seiliedig ar y pris blynyddol cyfartalog lleol o argon o 1,000 yuan y dunnell, mae hyn yn cynhyrchu dros 15 miliwn yuan mewn buddion blynyddol ychwanegol. O ran y cyfnod ad-dalu, os yw'r system argon wedi'i ffurfweddu ond nad yw gwerthiant cynnyrch argon hylif yn cael ei wneud, gellir adennill y gost buddsoddi mewn tua phedair blynedd; os bydd gwerthiant cynnyrch argon hylif yn cael ei wneud fel arfer, gellir adennill y buddsoddiad mewn blwyddyn yn unig. Mae'n werth nodi, os nad oes gan yr uned gwahanu aer system argon a thŵr atgyfnerthu, bydd y gyfradd echdynnu ocsigen yn cael ei leihau, bydd y cyfaint aer y mae'n ofynnol i'r cywasgydd aer ei drin yn cynyddu'n sylweddol, a bydd defnydd ynni'r uned cywasgydd gwahanu aer yn cynyddu. Felly, hyd yn oed heb system argon, mae dyluniadau unedau gwahanu aer confensiynol fel arfer yn gofyn am dwr atgyfnerthu i leihau'r defnydd o ynni cywasgwr.
I grynhoi, mae defnyddio system argon mewn unedau gwahanu aer cryogenig mawr yn dechnegol aeddfed ac yn ddibynadwy, nid yw'n peri unrhyw risgiau diogelwch ychwanegol, a gall wella effeithlonrwydd echdynnu ocsigen a lleihau'r defnydd o ynni. Yn economaidd, gall gwerthu cynhyrchion argon yn unol â galw'r farchnad adennill buddsoddiad yn gyflym a gwella proffidioldeb planhigion yn sylweddol. At hynny, mae'r system argon yn cynnig galluoedd addasu hyblyg, gan ganiatáu i'r system argon wedi'i mireinio gael ei throi i mewn ac allan yn seiliedig ar amrywiadau yn y farchnad. Yna gall y tŵr argon crai weithredu fel tŵr atgyfnerthu, gan barhau i arbed ynni a galluogi addasiadau deinamig i gynhyrchu cynnyrch. Ar gyfer rhanbarthau sydd â marchnad argon gadarn, argymhellir offer echdynnu argon ar gyfer cynllunio unedau gwahanu aer cryogenig mawr i wneud y gorau o fanteision economaidd ac effeithlonrwydd ynni.
