Kleine kryogene Luftzerlegung

Kleine kryogene Luftzerlegungssysteme werden häufig in mittleren bis großen Betrieben eingesetzt und nutzen kryogene Luftzerlegungstechnologie, um Stickstoff, Sauerstoff und Argon als Gas- oder Flüssigkeitsprodukte zu erzeugen. Für die Produktion von hochreinem Sauerstoff und Stickstoff werden kleine kryogene Luftzerlegungsverfahren empfohlen. Diese Technologie ist die wirtschaftlichste Option für Anlagen mit hoher Produktion und wird in allen Betrieben eingesetzt, die verflüssigte Industriegase produzieren. Der erforderliche Gas- und Flüssigkeitsdurchsatz, die Produktreinheit und der Lieferdruck beeinflussen die Komplexität des kryogenen Luftzerlegungsprozesses sowie die physikalische Größe der Ausrüstung und die für den Betrieb erforderliche Energie.

Detaillierte Schritte des kryogenen Luftzerlegungsprozesses

1. Luftkompression: Die Umgebungsluft wird mithilfe eines mehrstufigen Turbokompressors mit Zwischenkühler komprimiert und Staubpartikel werden mithilfe mechanischer Filter entfernt.
2. Luftkühlung und -reinigung: Verwenden Sie Kühlwasser, um die Luft abzukühlen und lösliche Partikel zu entfernen. Das Kühlwasser wird durch einen Verdunstungskühler gekühlt und Adsorber werden verwendet, um Kohlendioxid, Wasserdampf und Kohlenwasserstoffe zu entfernen.
3. Niedertemperatur-Wärmetauscher: Gegenstrom-Wärmetauscher kühlen die Luft bis nahezu auf Verflüssigungstemperatur ab und nutzen Stickstoffabgase zur Vorkühlung.
4. Kälteerzeugung und interne Produktkompression: Der Luftnebenstrom wird mithilfe eines Luftbooster-Kompressors komprimiert, Kälteerzeugung und Expansion werden durch eine Expansionsturbine erreicht und der Nebenstrom wird in einem Flüssigkeitsabscheider weiter verflüssigt. Der Hochdruck-Wärmetauscher verdampft die Sauerstoff- und Stickstoffprodukte und erhitzt sie auf Umgebungstemperatur.
5. Tieftemperaturdestillation von Luft: Die gekühlte, verflüssigte Luft wird in der Drucksäule in sauerstoffreiche Flüssigkeit und reinen Stickstoff getrennt. Der obere Kondensator verflüssigt den Stickstoff und der untere Nachverdampfer verbessert die Sauerstoffreinheit.
6. Argon-Kryorektifikation: Eine zusätzliche Säule trennt Argon, der Seitenstrom wird in der Rohargonsäule vom Sauerstoff getrennt, der flüssige Sauerstoff wird in die Niederdrucksäule zurückgeführt und Stickstoff wird in der Reinargonsäule weiter entfernt.