Время публикации: 2023-05-19 Происхождение: Работает
Воздушные растения Отдельный атмосферный воздух в его основные компоненты, обычно азот и кислород, а иногда и аргона и других редких и инертных газов.Наиболее распространенным методом разделения воздуха является фракционная дистилляция. Криогенные единицы разделения воздуха (ASU) используются для подачи азота или кислорода и часто продуцируют аргорон в то же время. Другие методы, такие как мембраны, адсорбция качания давления (PSA) и качели вакуума. Адсорбция (VPSA) используется в коммерческих целях для отдельных отдельных компонентов от обычного воздуха. Высокая чистовочная кислород, азот и аргоновые газы, используемые в полупроводниковом изготовлении устройства, требуют криогенной дистилляции. Как и единственный жизнеспособный источник Neon Gases Neon, Krypton и Xenon-это дистилляция воздуха. восстановлен в расширенных процессах разделения воздуха.
Криогенный процесс дистилляции
Чистые газы могут быть отделены от воздуха при первом охлаждении до тех пор, пока не сжимаются, а затем избирательно перегоняют компоненты при различных температурах кипения. Процесс может производить газы с высокой точкой, но является энергоемким. Процесс был пионером Карлом фон Линде в начале 20-го числа. век и все еще используется сегодня для производства газов с высокой чистотой. Он разработал его в 1895 году; Процесс оставался чисто академическим в течение семи лет, прежде чем он был впервые использован в промышленных применениях (1902). Процесс криогенного разделения требует, чтобы теплообменник и колонна разделения были очень тесно связаны для хорошей эффективности, и вся энергия, используемая для охлаждения, обеспечивается воздухом Сжатие на входе устройства.
1. Чтобы достичь криогенной дистилляции, ASU требует цикла охлаждения, который работает с использованием эффекта джоу-Томсона, и холодное оборудование должно храниться в изолированном корпусе (часто называемое "холодную коробку "). Охлаждение газа Требуется много энергии, чтобы сделать этот холодильник работал и предоставляется воздушным компрессором. Модерническая Asus Используйте турбину расширения для охлаждения; Выход расширителя помогает управлять воздушным компрессором для большей эффективности. Процесс состоит из следующих основных этапов: предварительная фильтрация пыли в воздухе перед сжатием.
2. воздух сжат, и конечное давление доставки определяется скоростью восстановления продукта и состоянием жидкости (газ или жидкость). Различные давления для повышения эффективности АГУ. Во время сжатия вода конденсируется в межгодичном холодильнике.
3. Процесс воздух обычно проходит через ложе молекулярных сит для удаления любых остаточных водяных паров, а также диоксида углерода, который может заморозить и подключать криогеновое оборудование. Причина взрывов во время последующей дистилляции воздуха. Молекулярные ситовые кровати должны быть восстановлены. Это достигается путем установки нескольких единиц, работающих в режиме чередования, и с использованием сухого когенерированного выхлопного воздуха в десорб-воду.
4. Процесс воздуха проходит через интегрированный теплообменник (обычно теплообменник-пластин) и охлаждается в потоке низкой температуры продукта (и отходом). Часть воздушных сжимов для образования богатой кислородом жидкость , который получается путем дальнейшего расширения более обогащенного кислородом поток через клапан или через расширитель (обратный компрессор).
5. Настолько, что когда ASU производит чистый кислород, конденсатор может охлаждаться путем теплообмена с помощью ребилера в колонке дистилляции с низким давлением (LP) (работая при 1,2-1,3 бар. /Rebooiler колонки HP/LP должен работать с разницей температур только 1-2 К, требуя алюминиевых теплообменников с пластиной. Жидкий продукт получается с использованием эффекта джоу-Томсона в экспертере, который питает сжатый воздух непосредственно в колонку с низким давлением. Следовательно, определенная часть воздуха не разделена и должна оставаться из верхней части столбца низкого давления в качестве потока выхлопных газов.
6. С точки зрения кипения аргона (87,3 К в стандартных условиях) между темой кислорода (90,2 К) и точкой азота (77,4 К), накапливается в нижней части колонны с низким давлением. Когда производится аргон Сторона нарисована из колонны с низким давлением с самой высокой концентрацией аргона. Он отправляется в другой столбец, где аргон исправляется на необходимую чистоту, из которой жидкость возвращается в то же место в столбце LP.Argon. Уровни 1 ч / млн могут быть достигнуты с использованием современной структурированной упаковки с очень низким падением давления. Если содержание аргона составляет менее 1% в подаче, колонна Air Argon требует большой энергии из -за высокого соотношения рефлюкса (приблизительно 30), необходимых столбец аргона. Охлаждение колонны аргона может быть обеспечено жидким или жидким азотом с жидким или жидким азотом.
7. Наконец, продукт, произведенный в форме газа, нагревается до температуры окружающей среды по сравнению с входящим воздухом. Это требует тщательно разработанной тепловой интеграции, которая должна учитывать надежность против возмущений (из -за переключения молекулярных ситовых слоев. Внешнее охлаждение во время запуска.