Nhà máy tách khí ASU Nhà máy oxy y tế

Tổng quan

Nhà máy Nitơ Tinh khiết Công nghiệp kết hợp nén không khí, lọc hấp phụ và chưng cất đông lạnh. Chúng tạo ra nitơ có độ tinh khiết lên tới 99,999 phần trăm.

Hệ thống tạo nitơ an toàn, đáng tin cậy và dễ vận hành và bảo trì. Một số tùy chọn có sẵn, tùy thuộc vào nhu cầu của khách hàng. Ví dụ, chúng có thể bao gồm thiết bị bay hơi và thiết bị lưu trữ dự phòng để cải thiện tính khả dụng và độ tin cậy, hoặc thiết bị đồng phát chất lỏng để bổ sung cho thiết bị lưu trữ chất lỏng dự phòng. Tương tự, hệ thống tạo nitơ có thể tối ưu hóa chi tiêu vốn (capex) và chi tiêu hoạt động (OPEX) theo yêu cầu của khách hàng. Các thiết bị này được đóng gói đầy đủ để lắp đặt nhanh chóng.

1. Nhà máy oxy

2. ASU Induction: Thiết bị tách không khí tách không khí ra khỏi khí quyển thành các thành phần chính của nó, thường là nitơ và oxy, và đôi khi là argon và các khí trơ và hiếm khác.

3. Quy trình sản xuất:

Để đạt được nhiệt độ chưng cất thấp, bộ phận tách khí yêu cầu một chu trình làm lạnh hoạt động thông qua hiệu ứng Joule-Thomson, và thiết bị làm lạnh phải được giữ trong một vỏ bọc cách nhiệt (thường được gọi là "hộp lạnh"). Việc làm lạnh bằng gas cần một năng lượng lớn để chu trình làm lạnh này hoạt động và được cung cấp bởi máy nén khí. ASU hiện đại sử dụng tuabin giãn nở để làm mát; đầu ra của bộ giãn nở giúp dẫn động máy nén khí, làm tăng hiệu suất. Quy trình bao gồm các bước chính sau

Một loại. Trước khi được nén, không khí được lọc trước để loại bỏ bụi.

b. Không khí được nén và áp suất phân phối cuối cùng được xác định bởi tốc độ thu hồi của sản phẩm và trạng thái chất lỏng (khí hoặc lỏng). Phạm vi áp suất điển hình là từ 5 đến 10 bar gauge. Dòng khí cũng có thể được nén ở các áp suất khác nhau để tăng hiệu quả của ASU. Trong quá trình nén, nước ngưng tụ trong bộ làm mát giữa các đường liên bang.

C. Không khí trong quá trình thường được đi qua một lớp sàng phân tử để loại bỏ hơi nước và carbon dioxide còn sót lại, những chất có thể đóng băng và làm tắc nghẽn thiết bị đông lạnh. Các sàng phân tử thường được thiết kế để loại bỏ bất kỳ hydrocacbon ở dạng khí nào trong không khí, vì chúng có thể là một vấn đề trong quá trình chưng cất không khí tiếp theo, có khả năng dẫn đến nổ. Lớp sàng phân tử phải được tái sinh. Điều này được thực hiện bằng cách lắp đặt nhiều thiết bị hoạt động ở chế độ luân phiên và sử dụng khí đốt đồng sản xuất khô để khử hấp thụ nước.

d. Không khí trong quá trình đi qua bộ trao đổi nhiệt tích hợp (thường là bộ trao đổi nhiệt dạng vây tấm) và được làm mát theo dòng sản phẩm (và chất thải) ở nhiệt độ thấp. Một phần không khí hóa lỏng để tạo thành chất lỏng giàu oxy. Khí còn lại được làm giàu nitơ và được chưng cất thành nitơ gần như tinh khiết (thường <1ppm) trong="" cột="" chưng="" cất="" áp="" suất="" cao="" (hp).="" bình="" ngưng="" của="" cột="" này="" cần="" được="" làm="" lạnh,="" được="" làm="" lạnh="" bằng="" cách="" mở="" rộng="" dòng="" giàu="" oxy="" hơn="" nữa="" qua="" van="" hoặc="" qua="" bộ="" giãn="" nở="" (máy="" nén="">

e. Ngoài ra, khi ASU tạo ra oxy tinh khiết, bình ngưng có thể được làm mát bằng cách trao đổi nhiệt với lò khởi động lại trong cột chưng cất áp suất thấp (LP) (hoạt động ở 1. 2-1. 3 bar tuyệt đối). Để giảm thiểu chi phí nén, bộ ngưng tụ / bộ khởi động lại kết hợp của cột HP / LP phải hoạt động với sự chênh lệch nhiệt độ chỉ 1-2 độ Kelvin, yêu cầu bộ trao đổi nhiệt nhôm hàn vây dạng tấm. Độ tinh khiết oxy điển hình nằm trong khoảng từ 97,5 phần trăm đến 99,5 phần trăm và ảnh hưởng đến khả năng thu hồi oxy tối đa. Việc làm lạnh cần thiết để tạo ra các sản phẩm lỏng có được nhờ hiệu ứng JT trong bộ giãn nở, khí nén này cung cấp khí nén trực tiếp vào cột áp suất thấp. Do đó, một phần không khí không được tách ra và phải để lại phần trên của cột áp thấp như một dòng thải.

F. Vì điểm sôi của argon (87,3 K ở điều kiện tiêu chuẩn) nằm giữa oxy (90,2 K) và nitơ (77,4 K), argon tích tụ ở phần dưới của cột áp suất thấp. Khi sản xuất argon, một mặt hơi được rút ra từ cột áp suất thấp, nơi có nồng độ argon cao nhất. Nó được gửi đến một cột khác để điều chỉnh argon về độ tinh khiết mong muốn, từ đó chất lỏng được đưa trở lại vị trí cũ trong cột LP. Độ tinh khiết của argon dưới 1 ppm có thể đạt được bằng cách sử dụng bao bì có cấu trúc hiện đại với độ giảm áp suất rất thấp. Mặc dù argon hiện diện trong nguồn cấp dữ liệu dưới 1 phần trăm, cột argon không khí đòi hỏi rất nhiều năng lượng do tỷ lệ hồi lưu cao (khoảng 30) cần thiết trong cột argon. Làm mát cột argon có thể được cung cấp bởi nitơ lỏng hoặc lỏng giàu chất lỏng giãn nở lạnh.

G. Cuối cùng, sản phẩm tạo ra ở thể khí được nung nóng đến nhiệt độ môi trường trong không khí đi vào. Điều này đòi hỏi sự tích hợp nhiệt được thiết kế cẩn thận, phải tính đến khả năng chống nhiễu (do chuyển mạch sàng phân tử). Cũng có thể cần làm mát bên ngoài bổ sung trong quá trình khởi động.

Chú phổ biến: asu không khí khí biệt ly thực vật y tế dưỡng khí thực vật