Obrat za proizvodnjo kisikovega plina

I. Stiskanje zraka

Zunanji zrak gre najprej skozi zračni filter, da odstrani prah, preden vstopi v zračni kompresor:

Stisnjen na približno 0,6–1,0 MPa

Povečanje gostote zraka ustvarja pogoje za kasnejše hlajenje in ločevanje. Proces kompresije ustvarja toploto, ki jo je treba ohladiti z vmesnim in naknadnim hladilnikom.

II. Predobdelava zraka

Stisnjen zrak vstopa v sistem za predobdelavo (APS), katerega glavna naloga je odstranjevanje nečistoč:

Vlaga (H₂O)

Ogljikov dioksid (CO₂)

Ogljikovodiki

Adsorberji z molekularnimi siti se običajno uporabljajo za periodično adsorpcijo in regeneracijo, da preprečijo zmrzovanje nečistoč pri nizkih temperaturah in zamašitev cevovodov ali destilacijskih kolon.

III. Kriogeno hlajenje

Prečiščen zrak vstopi v glavni izmenjevalnik toplote:

Do protitočne izmenjave toplote pride pri-nizkotemperaturnem produktnem plinu, ki se vrača iz destilacijske kolone

Temperatura zraka se postopoma zniža na -170 stopinj ~ -180 stopinj

Del zraka je utekočinjen

To je ključni korak pri doseganju nizko-energijskega delovanja enote za ločevanje zraka.

IV. Postopek popravka

Ohlajen zrak vstopi v sistem destilacijske kolone, ki običajno vključuje:

Spodnji stolpec (-stolpec visokega tlaka)

Zgornji stolpec (niz{0}}tlačni stolpec)

- (nekatere enote vključujejo stolpec argona)

Načelo ločevanja:

Različni plini imajo različna vrelišča:

Dušik: -196 stopinj

Kisik: -183 stopinj

Argon: -186 stopinj

Skozi več{0}}stopenjski stik s-tekočino in ponavljajočim se izhlapevanjem ter kondenzacijo v stolpcu:

Dušik je obogaten na vrhu kolone

Kisik je obogaten na dnu kolone

V sredini se ekstrahira argon za nadaljnje čiščenje.

V. Obnova izdelka

Ločeni izdelki se predelajo v skladu z zahtevami:

Plinasti kisik/dušik: Neposredno dobavljen po ponovnem segrevanju

Tekoči kisik/dušik/argon: Shranjen v kriogenih rezervoarjih

Konfigurira se lahko sistem za polnjenje tekočine ali centraliziran sistem za oskrbo s plinom.

Čistost kisika lahko doseže 99,5 %–99,9 %, čistost dušika pa lahko doseže 99,999 %.

Uporaba:

 

Naprave za proizvodnjo kisika služijo različnim industrijam, vključno z:

Bolnišnice in zdravstvene ustanove (oskrba z medicinskim kisikom)

Jeklarska in kovinska industrija (izboljšanje izgorevanja, rafiniranje)

Kemijski in farmacevtski sektor (postopki oksidacije in sinteze)
 

 

Kako je enota za ločevanje zraka prilagojena zahtevani čistosti plina in mešanici izdelkov?

Prilagoditev ASU se začne z definiranjem zahtevane sestave izdelka in ravni čistosti, kot so kisik (99,5–99,9 %), dušik (do 99,999 %) in pridobivanje argona. Na podlagi teh ciljev je ustrezno zasnovana konfiguracija destilacijske kolone (enojna kolona, ​​dvojna kolona ali trojna kolona z argonskim sistemom). Vrsta pladnja ali strukturirane embalaže, refluksno razmerje in delovni tlak so optimizirani za zagotavljanje stabilne čistosti ob minimalni porabi energije.

Kako določite zmogljivost in razširljivost prilagojenega projekta ASU?
Zmogljivost ASU je zasnovana na podlagi največjega in neprekinjenega povpraševanja po plinu, prihodnjih načrtov širitve in načina delovanja (oskrba s plinom, rezervna tekočina ali kombinirana oskrba). Za industrijske projekte so meje zmogljivosti običajno rezervirane, da se izognejo ozkim grlom med nihanji obremenitve. Modularna zasnova omogoča prihodnjo širitev z dodajanjem hladilnikov, kompresorjev ali sistemov za shranjevanje brez večjih motenj v obstoječih operacijah.

Kako je ASU optimiziran za energetsko učinkovitost v različnih pogojih delovanja?
Optimizacija energije je dosežena s prilagajanjem stopenj kompresorja, turbinskih ekspanderjev in zasnove glavnega izmenjevalnika toplote. Za velike{1}}zmogljive projekte optimizirana tlačna razmerja in visoko{2}}učinkovite ekspanzijske turbine znatno zmanjšajo specifično porabo energije. Integracija toplote med dovodnim zrakom in tokovi izdelkov je skrbno načrtovana za čim večjo rekuperacijo hladne energije in nižje dolgoročne-stroške delovanja.