Deguonies gamykla

 

Apžvalga

Pramoninio grynumo azoto gamykla sujungia oro suspaudimą, adsorbcijos valymą ir kriogeninį distiliavimą. Jie gamina azotą iki 99,999 procentų grynumo.

Azoto generavimo sistemos yra saugios, patikimos ir lengvai valdomos bei prižiūrimos. Galimi keli variantai, priklausomai nuo klientų poreikių. Pavyzdžiui, juose gali būti parengties garintuvas ir saugojimo įrenginys, kad būtų pagerintas pasiekiamumas ir patikimumas, arba skystos kogeneracijos įrenginys, papildantis budėjimo režimo skysčių laikymo įrenginį. Panašiai azoto generavimo sistema gali optimizuoti kapitalo išlaidas ( capex ) ir veiklos išlaidas ( OPEX ) pagal klientų poreikius. Ši įranga yra visiškai supakuota, kad būtų galima greitai įdiegti.

 

1. Deguonies gamykla

 

 

 

2. ASU indukcija: Oro atskyrimo įranga atskiria orą iš atmosferos į pagrindinius komponentus, dažniausiai azotą ir deguonį, o kartais ir argoną bei kitas retas ir inertines dujas.

 

 

 

3. Gamybos procesas:

 

Norint pasiekti žemą distiliavimo temperatūrą, oro atskyrimo įrenginiui reikalingas šaldymo ciklas, veikiantis per Džaulio-Tomsono efektą, o aušinimo įranga turi būti laikoma izoliaciniame gaubte (dažnai vadinamame „šaldymo dėže“). Dujų aušinimui reikalingas didelis energijos kiekis, kad šis šaldymo ciklas veiktų, ir jį užtikrina oro kompresorius. Šiuolaikiniai ASU aušinimui naudoja plėtimosi turbinas; plėtiklio galia padeda valdyti oro kompresorių, o tai padidina efektyvumą. Procesas apima šiuos pagrindinius veiksmus

 

 

 

Savotiškas. Prieš suspaudžiant, oras iš anksto filtruojamas, kad būtų pašalintos dulkės.

 

 

 

b. Oras suspaudžiamas, o galutinį tiekimo slėgį lemia produkto regeneravimo greitis ir skysčio būsena (dujos ar skystis). Įprasti slėgio diapazonai yra nuo 5 iki 10 barų. Oro srautą taip pat galima suspausti iki skirtingų slėgių, kad padidėtų ASU efektyvumas. Suspaudimo proceso metu tarppakopiniame aušintuve kondensuojasi vanduo.

 

 

 

C. Proceso oras paprastai praleidžiamas per molekulinio sieto sluoksnį, kad būtų pašalinti visi vandens garų ir anglies dioksido likučiai, kurie gali užšalti ir užkimšti kriogeninę įrangą. Molekuliniai sietai paprastai yra skirti pašalinti bet kokius dujinius angliavandenilius iš oro, nes tai gali būti problema vėlesnio oro distiliavimo metu, o tai gali sukelti sprogimą. Molekulinio sieto sluoksnis turi būti regeneruotas. Tai atliekama įrengiant kelis įrenginius, veikiančius kintamuoju režimu, ir naudojant sausas bendros gamybos išmetamąsias dujas vandeniui desorbuoti.

 

 

 

d. Proceso oras praeina per integruotą šilumokaitį (dažniausiai plokštelinį šilumokaitį) ir atšaldomas nuo žemos temperatūros produkto (ir atliekų) srauto. Dalis oro suskystėja ir susidaro deguonies turtingas skystis. Likusios dujos yra praturtintos azotu ir distiliuojamos iki beveik gryno azoto (paprastai < 1 ppm) aukšto slėgio (HP) distiliavimo kolonėlėje. Šios kolonėlės kondensatoriui reikalingas šaldymas, kuris gaunamas išplečiant daugiau deguonies prisotintą srovę per vožtuvą arba per plėtiklį (atbulinį kompresorių).

 

 

 

e. Arba, kai ASU gamina gryną deguonį, kondensatorius gali būti aušinamas keičiant šilumą reboileriu žemo slėgio (LP) distiliavimo kolonėlėje (veikia 1.2-1.3 bar absoliuti). Siekiant sumažinti suspaudimo sąnaudas, kombinuotasis HP/LP kolonėlės kondensatorius / katilas turi veikti esant tik 1-2 Kelvino laipsnių temperatūros skirtumui, todėl reikalingas plokštelinis lituotas aliuminio šilumokaitis. Tipiškas deguonies grynumas svyruoja nuo 97,5 iki 99,5 procento ir turi įtakos maksimaliam deguonies atgavimui. Šaldymas, reikalingas skystiems produktams gaminti, gaunamas naudojant JT efektą plėtinyje, kuris tiekia suslėgtą orą tiesiai į žemo slėgio kolonėlę. Todėl dalis oro nėra atskiriama ir turi palikti viršutinę žemo slėgio kolonėlės dalį kaip atliekų srautą.

 

 

 

F. Kadangi argono virimo temperatūra (87,3 K standartinėmis sąlygomis) yra tarp deguonies (90,2 K) ir azoto (77,4 K), argonas kaupiasi apatinėje žemo slėgio kolonėlės dalyje. Gaminant argoną, iš žemo slėgio kolonėlės, kur argono koncentracija yra didžiausia, traukiama garų pusė. Jis siunčiamas į kitą kolonėlę rektifikuoti argoną iki norimo grynumo, iš kur skystis grąžinamas į tą pačią LP kolonėlės vietą. Argono grynumas mažesnis nei 1 ppm gali būti pasiektas naudojant modernią struktūrizuotą pakuotę su labai mažu slėgio kritimu. Nors argono pašaruose yra mažiau nei 1 proc., oro argono kolonėlė reikalauja daug energijos dėl didelio refliukso santykio (apie 30), reikalingo argono kolonėlėje. Argono kolonėlės aušinimas gali būti užtikrinamas šaltu išsiplėtusiu turtingu skystu arba skystu azotu.

 

 

 

G. Galiausiai dujinės formos produktas įeinančiame ore pašildomas iki aplinkos temperatūros. Tam reikia kruopščiai suplanuotos šiluminės integracijos, kuri turi atsižvelgti į atsparumą trikdžiams (dėl molekulinio sieto sluoksnių perjungimo). Paleidimo metu taip pat gali prireikti papildomo išorinio aušinimo.

 

Populiarus Žymos: deguonies augalas