Zařízení na separaci vzduchových plynů ASU Zařízení na lékařský kyslík

Přehled

Závod Industrial Purity Nitrogen Plant kombinuje kompresi vzduchu, adsorpční čištění a kryogenní destilaci. Produkují dusík až do čistoty 99,999 procenta.

Systémy na výrobu dusíku jsou bezpečné, spolehlivé a snadno se obsluhují i ​​udržují. K dispozici je několik možností v závislosti na potřebách zákazníka. Mohou například zahrnovat záložní výparník a skladovací zařízení pro zlepšení dostupnosti a spolehlivosti nebo kapalné kogenerační zařízení pro doplnění záložního kapalného skladovacího zařízení. Podobně může systém výroby dusíku optimalizovat investiční výdaje (capex) a provozní výdaje (OPEX) podle požadavků zákazníka. Tato zařízení jsou plně zabalena pro rychlou instalaci.

1. Kyslíkárna

2. Indukce ASU: Zařízení pro separaci vzduchu odděluje vzduch z atmosféry na jeho hlavní složky, obvykle dusík a kyslík, a někdy i argon a další vzácné a inertní plyny.

3. Výrobní proces:

K dosažení nízkých destilačních teplot vyžaduje jednotka pro separaci vzduchu chladicí cyklus, který funguje pomocí Joule-Thomsonova efektu, a chladicí zařízení musí být umístěno v izolačním krytu (často označovaném jako „chladicí box“). Chlazení plynu vyžaduje velké množství energie, aby tento chladicí cyklus fungoval, a zajišťuje jej vzduchový kompresor. Moderní ASU používají pro chlazení expanzní turbíny; výstup expandéru pomáhá pohánět vzduchový kompresor, což zvyšuje účinnost. Proces zahrnuje následující hlavní kroky

Tak nějak. Před stlačením je vzduch předfiltrován, aby se odstranil prach.

b. Vzduch je stlačen a konečný výstupní tlak je určen rychlostí regenerace produktu a tekutým stavem (plyn nebo kapalina). Typické rozsahy tlaku jsou mezi 5 a 10 bary. Proud vzduchu lze také stlačit na různé tlaky, aby se zvýšila účinnost ASU. Během procesu komprese voda kondenzuje v mezistupňovém chladiči.

C. Procesní vzduch typicky prochází ložem molekulárního síta, aby se odstranily veškeré zbytkové vodní páry a oxid uhličitý, které mohou zamrznout a ucpat kryogenní zařízení. Molekulární síta jsou obecně navržena k odstranění jakýchkoli plynných uhlovodíků ze vzduchu, protože ty mohou být problémem při následných destilacích vzduchu, což může vést k explozím. Lůžko molekulárního síta se musí regenerovat. To se provádí instalací více jednotek pracujících ve střídavém režimu a pomocí suchého koprodukčního odpadního plynu k desorbci vody.

d. Procesní vzduch prochází integrovaným výměníkem tepla (obvykle deskový výměník tepla) a je ochlazen proti nízkoteplotnímu proudu produktu (a odpadu). Část vzduchu zkapalní a vytvoří kapalinu bohatou na kyslík. Zbývající plyn je obohacený dusíkem a destilován na téměř čistý dusík (typicky < 1="" ppm)="" ve="" vysokotlaké="" (hp)="" destilační="" koloně.="" kondenzátor="" této="" kolony="" vyžaduje="" chlazení,="" kterého="" se="" dosáhne="" expanzí="" proudu="" bohatšího="" na="" kyslík="" dále="" přes="" ventil="" nebo="" přes="" expandér="" (reverzní="">

E. Alternativně, když ASU produkuje čistý kyslík, může být kondenzátor chlazen výměnou tepla s vařákem v nízkotlaké (LP) destilační koloně (provozující absolutní 1,{1}},3 bar). Aby se minimalizovaly náklady na kompresi, musí kombinovaný kondenzátor/vařák HP/LP kolony pracovat s teplotním rozdílem pouze 1-2 stupňů Kelvina, což vyžaduje deskový pájený hliníkový výměník tepla. Typická čistota kyslíku se pohybuje od 97,5 procenta do 99,5 procenta a ovlivňuje maximální regeneraci kyslíku. Chlazení potřebné k výrobě kapalných produktů se získává pomocí JT efektu v expandéru, který přivádí stlačený vzduch přímo do nízkotlaké kolony. Část vzduchu se proto neoddělí a musí opustit horní část nízkotlaké kolony jako odpadní proud.

F. Protože bod varu argonu (87,3 K za standardních podmínek) je mezi kyslíkem (90,2 K) a dusíkem (77,4 K), argon se hromadí ve spodní části nízkotlaké kolony. Při výrobě argonu se proud na straně par odebírá z nízkotlaké kolony, kde je koncentrace argonu nejvyšší. Je poslán do jiné kolony, aby se argon rektifikoval na požadovanou čistotu, odkud se kapalina vrací na stejné místo v LP koloně. Čistoty argonu pod 1 ppm lze dosáhnout použitím moderních strukturovaných náplní s velmi nízkou tlakovou ztrátou. Ačkoli je argon přítomen v nástřiku v méně než 1 procento, vzduchová argonová kolona vyžaduje mnoho energie kvůli vysokému refluxnímu poměru (asi 30) požadovanému v argonové koloně. Chlazení argonové kolony může být zajištěno studenou expandovanou bohatou kapalinou nebo kapalným dusíkem.

G. Nakonec se produkt vyrobený v plynné formě zahřeje na okolní teplotu v přiváděném vzduchu. To vyžaduje pečlivě navrženou tepelnou integraci, která musí brát v úvahu odolnost vůči poruchám (v důsledku přepínání lože molekulárního síta). Během spouštění může být také vyžadováno dodatečné externí chlazení.

Populární Tagy: asu vzduch plyn oddělení rostlina lékařské kyslík rostlina