ASU Postrojenje za odvajanje zraka i plina Pogon medicinskog kisika

Pregled

Tvornica dušika industrijske čistoće kombinira kompresiju zraka, adsorpcijsko pročišćavanje i kriogenu destilaciju. Oni proizvode dušik čistoće do 99,999 posto.

Sustavi za proizvodnju dušika sigurni su, pouzdani i jednostavni za rukovanje i održavanje. Dostupno je nekoliko opcija, ovisno o potrebama kupaca. Na primjer, oni mogu uključivati ​​pripravni isparivač i uređaj za pohranu radi poboljšanja dostupnosti i pouzdanosti ili uređaj za kogeneraciju tekućine kao dopunu pripravnom uređaju za pohranu tekućine. Slično, sustav proizvodnje dušika može optimizirati kapitalne izdatke (capex) i operativne izdatke (OPEX) prema zahtjevima kupaca. Ova oprema je u potpunosti zapakirana za brzu ugradnju.

1. Postrojenje kisika

2. ASU Indukcija: Oprema za odvajanje zraka odvaja zrak od atmosfere na njegove glavne komponente, obično dušik i kisik, a ponekad i argon i druge rijetke i inertne plinove.

3. Proizvodni proces:

Da bi se postigle niske temperature destilacije, jedinica za odvajanje zraka zahtijeva rashladni ciklus koji djeluje kroz Joule-Thomsonov efekt, a rashladna oprema mora se držati unutar izolacijskog kućišta (često se naziva "hladna kutija"). Hlađenje plina zahtijeva veliku količinu energije kako bi ovaj rashladni ciklus funkcionirao, a osigurava ga zračni kompresor. Moderni ASU koriste ekspanzijske turbine za hlađenje; izlaz ekspandera pomaže u pogonu zračnog kompresora, što povećava učinkovitost. Proces uključuje sljedeće glavne korake

Vrsta. Prije komprimiranja, zrak se prethodno filtrira kako bi se uklonila prašina.

b. Zrak se komprimira, a konačni tlak isporuke određuje se stopom oporavka proizvoda i stanjem tekućine (plin ili tekućina). Tipični rasponi tlaka su između 5 i 10 bara. Protok zraka se također može komprimirati na različite tlakove kako bi se povećala učinkovitost ASU-a. Tijekom procesa kompresije, voda se kondenzira u međustupanjskom hladnjaku.

C. Procesni zrak se obično prolazi kroz sloj molekularnog sita kako bi se uklonila zaostala vodena para i ugljični dioksid, koji mogu smrznuti i začepiti kriogenu opremu. Molekularna sita su općenito dizajnirana za uklanjanje plinovitih ugljikovodika iz zraka, jer oni mogu predstavljati problem u kasnijim destilacijama zraka, potencijalno dovesti do eksplozije. Podloga molekularnog sita mora se regenerirati. To se postiže ugradnjom više jedinica koje rade u izmjeničnom načinu rada i korištenjem otpadnog plina suhe koproizvodnje za desorbiranje vode.

d. Procesni zrak prolazi kroz integrirani izmjenjivač topline (obično pločasti izmjenjivač topline) i hladi se na niskotemperaturnoj struji proizvoda (i otpada). Dio zraka se ukapljuje u tekućinu bogatu kisikom. Preostali plin se obogaćuje dušikom i destilira do gotovo čistog dušika (obično < 1ppm)="" u="" visokotlačnoj="" (hp)="" destilacijskoj="" koloni.="" kondenzator="" ove="" kolone="" zahtijeva="" hlađenje,="" koje="" se="" dobiva="" širenjem="" struje="" bogatije="" kisikom="" dalje="" kroz="" ventil="" ili="" kroz="" ekspander="" (reverzni="">

e. Alternativno, kada ASU proizvodi čisti kisik, kondenzator se može ohladiti izmjenom topline s reboilerom u niskotlačnoj (LP) destilacijskoj koloni (radi na 1.2-1.3 bara apsolutno). Kako bi se smanjili troškovi kompresije, kombinirani kondenzator/reboiler HP/LP stupca mora raditi s temperaturnom razlikom od samo 1-2 stupnjeva Kelvina, što zahtijeva aluminijski izmjenjivač topline zalemljen s pločama. Tipična čistoća kisika kreće se od 97,5 posto do 99,5 posto i utječe na maksimalan oporavak kisika. Hlađenje potrebno za proizvodnju tekućih proizvoda postiže se JT efektom u ekspanderu, koji dovodi komprimirani zrak izravno u niskotlačni stup. Stoga se dio zraka ne odvaja i mora napustiti gornji dio niskotlačnog stupa kao otpadni tok.

F. Budući da je vrelište argona (87,3 K pod standardnim uvjetima) između kisika (90,2 K) i dušika (77,4 K), argon se nakuplja u donjem dijelu stupca niskog tlaka. Prilikom proizvodnje argona, izvlačenje pare se izvodi iz stupca niskog tlaka, gdje je koncentracija argona najviša. Šalje se u drugu kolonu da ispravi argon do željene čistoće, odakle se tekućina vraća na isto mjesto u LP koloni. Čistoća argona ispod 1 ppm može se postići korištenjem modernog strukturiranog pakiranja s vrlo malim padom tlaka. Iako je argon prisutan u sirovini s manje od 1 posto, stupac zračnog argona zahtijeva puno energije zbog visokog omjera refluksa (oko 30) potrebnog u stupcu argona. Hlađenje argonske kolone može se osigurati hladno ekspandiranim bogatim tekućim ili tekućim dušikom.

G. Konačno, proizvod proizveden u plinovitom obliku zagrijava se do temperature okoline u ulaznom zraku. To zahtijeva pažljivo osmišljenu toplinsku integraciju, koja mora uzeti u obzir otpornost na smetnje (zbog zamjene slojeva molekularnog sita). Tijekom pokretanja može biti potrebno i dodatno vanjsko hlađenje.

Popularni tagovi: asu zrak plin odvajanje biljka medicinski kisik biljka