Как работи инсталацията за криогенен кислород

Какво е инсталация за криогенен кислород?
 

Инсталацията за криогенен кислород е промишлено съоръжение, което отделя кислорода (и често азота и аргона) от околния въздух чрез използване на изключително ниски температури за втечняване на въздуха и след това прилагане на фракционна дестилация. Този процес, известен като криогенно разделяне на въздуха, използва различните точки на кипене на основните компоненти на въздуха, за да произведе кислород с висока-чистота за индустриални, медицински и други приложения.

 

Как работи инсталацията за криогенен кислород?

 

Въздушна компресия
Атмосферният въздух се засмуква и компресира чрез много{0}}степенни компресори до умерено налягане. shengerhk.com+2hitechgas.com+2

Пречистване
Сгъстеният въздух се изпраща през легла с молекулярно сито (или подобни пречиствателни единици) за отстраняване на влага, въглероден диоксид и въглеводороди, като се гарантира, че въздухът е чист преди криогенно охлаждане.

Предварително охлаждане и топлообмен
Пречистеният въздух преминава през топлообменник, където се охлажда чрез обмен на топлина с изходящите криогенни (студени) газове. Това понижава температурата на въздуха близо до точката му на втечняване.

Разширяване / Охлаждане
Част от студения въздух се разширява в разширител (или чрез клапан Джаул-Томсън), който намалява налягането му и допълнително го охлажда. Това разширение осигурява необходимото охлаждане за достигане на криогенни температури.

Втечняване
След достатъчно охлаждане част от въздуха кондензира в течност. Тази течност е богата на азот и кислород, но все още не е разделена на чисти компоненти.

 

Фракционна дестилация (ректификация)
Течният въздух навлиза в дестилационни колони (обикновено дву{0}}колонна система):

Вколона за високо{0}}налягане, част от течността се разделя на по-богати на азот пари (отгоре) и обогатена с кислород-течност (отдолу)

Вколона с ниско{0}}налягане, обогатената-на кислород течност се пречиства допълнително. Азотът -, който кипи при по-ниска температура -, се изпарява, докато кислородът се концентрира в течната фаза поради по-високата си точка на кипене.

Възстановяване на продукта

Кислород: Пречистеният кислород се изтегля или като студена течност (LOX) или се изпарява до газ, в зависимост от търсенето. hitechgas.com

Азот: Азотът може да бъде извлечен от горната част на дестилационната колона; в някои заводи се доставя като газ или втечнен. YG машини

Допълнителни газове (като аргон) могат да бъдат отделени чрез странични колони, ако е необходимо.

Възстановяване на топлина и ефективност
Изходящите потоци от продукти и отпадъци (кислород, азот) се използват в топлообменници за охлаждане на входящия въздух в насрещен -поток, подобрявайки енергийната ефективност.

 

Изолирана охладителна кутия
Оборудването за криогенна дестилация (топлообменници и колони) се помещава в добре-изолиран корпус (хладилна кутия), за да се минимизират топлинните загуби.

 

Основни предимства на инсталациите за криогенен кислород

●High purity: Capable of producing very pure oxygen (>95% или повече), подходящ за взискателни индустриални или медицински приложения.

●Мащабно-производство: Добре-подходящо за среди с-високо търсене поради непрекъсната работа и голям капацитет. shengerhk.com

●Възможност за множество{0}}продукти: Едно растение често може да произвежда кислород, азот и дори аргон както в течна, така и в газова форма. cryomade.com

● Възстановяване на енергия: Ефективното интегриране на топлината и циклите на разширяване правят процеса по-енергийно-ефективен, отколкото се очаква.

 

Приложения на криогенни кислородни инсталации

●Промишлено производство: Доставяне на кислород за производство на стомана, заваряване, производство на стъкло и нефтохимически процеси.

●Медицина и здравеопазване: Осигуряване на-кислород с висока чистота за болници, клиники и служби за спешна помощ.

●Научни изследвания: Поддържащи лаборатории, които изискват течен кислород или инертни газове за криогенни експерименти.

●Енергия и околна среда: В инсталации за газификация, горивни системи или като част от инфраструктура за-улавяне на въглерод.

 

Заключение

Инсталациите за криогенен кислород използват физика при ниски-температури и фракционна дестилация, за да разделят въздуха на газове с висока-чистота. Комбинацията от пречистване, топлообмен, разширяване и дестилация позволява на тези инсталации да доставят кислород и други газове в мащаб, с висока чистота и ефективност. Техният здрав дизайн и гъвкавост ги правят критична част от съвременната индустриална газова инфраструктура.

ЧЗВ на купувачите (6 често задавани въпроса)

Каква е типичната чистота на кислорода, произведен от инсталация за криогенен кислород?
Cryogenic plants commonly produce oxygen with purities greater than 95%, and some designs reach >99% кислород, в зависимост от системата за фракциониране.

 

Колко енергоемко е криогенното разделяне?
Процесът изисква значителна електрическа мощност, особено за компресиране на въздуха и хладилния цикъл. Ефективното възстановяване на топлината и разширителните турбини обаче помагат за намаляване на нетното потребление на енергия. biosng.com+1

 

Може ли едно растение да произвежда едновременно кислород и азот?
да Инсталацията за криогенно разделяне на въздуха обикновено произвежда кислород и азот едновременно. Може също така да произвежда аргон, ако е конфигуриран с допълнителна дестилационна колона.

 

Защо е необходим студен бокс?
Студената кутия помещава дестилационните колони и топлообменниците в изолиран корпус за поддържане на много ниски температури и ограничаване на навлизането на топлина, което е критично за ефективността.

 

Какъв вид поддръжка изисква една криогенна кислородна инсталация?
Поддръжката включва редовна проверка на компресори, легла с молекулярни сита, машини за разширение, цялост на изолацията и системи за пречистване, за да се гарантира надеждна работа и безопасност.

 

Икономична ли е криогенна кислородна инсталация за малки{0}}приложения?
Криогенните инсталации стават най-икономични в по-големи мащаби (високо търсене на кислород), тъй като по-малките технологии (като PSA) могат да бъдат по-{0}}рентабилни за изисквания за нисък-до{-среден поток.