Kyslíková rostlina

 

Přehled

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. V závislosti na potřebách zákazníka je k dispozici několik možností. 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 tlakové rozsahy 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 potenciálně 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 proudu produktu (a odpadu) o nízké teplotě. 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 kompresor).

 

 

 

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 pomocí moderních strukturovaných náplní s velmi nízkou tlakovou ztrátou. Ačkoli je argon přítomen v nástřiku 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: kyslíková rostlina