Kleine luchtscheidingseenheid gebruikt lucht als grondstof en neemt de vloeibaarmethode aan om industriële gassen zoals zuurstof, stikstof, argon, enz. Te scheiden, volgens het verschil in kookpunten van verschillende gassen in de lucht. Dit apparaat bestaat meestal uit basissystemen zoals compressie, zuivering, koeling en destillatie en heeft veel voordelen. Het hanteert het totale drukproces, moleculaire zeefadsorptie van kamertemperatuur gecombineerd met turbine-expansiekoeling en PLC-regeling, met stabiele en betrouwbare prestaties. Het product heeft hoge kostenprestaties, hoge zuiverheid en een laag energieverbruik en kan lang stabiel werken. De systeemcomponenten zijn modulair en kunnen flexibel worden gecombineerd volgens gebruikersbehoeften. Met kant-en-klare ontwerptekeningen en een redelijke skid-gemonteerde structuur, is de projectcyclus sterk verkort.
Basisprincipes van luchtscheiding door cryogene destillatie
Distillatietorens zijn torenstructureerde apparaten voor direct gas-vloeistofcontact dat wordt gebruikt voor destillatie. Er zijn voornamelijk twee soorten: verpakte torens en bordorens. Plaattorens zijn uitgerust met meerdere lagen platen en er is een vloeibare laag van een bepaalde hoogte op de platen. Het werkende principe van een verpakte toren is hetzelfde als dat van een plaattoren. Het effect van een bepaalde hoogte van de verpakkingslaag is gelijk aan dat van een theoretische plaat of een theoretisch stadium. Hoe kleiner de hoogte van de gelijke plaat (hetp), hoe beter de massaoverdracht en scheidingseffect van de verpakkingslaag. De destillatietorens die worden gebruikt in luchtscheidingseenheden zijn meestal tweetraps destillatietorens, namelijk de onderste toren en de bovenste toren. De onderste toren is meestal een plaattoren en de bovenste toren is meestal een verpakte toren. Nu met de vooruitgang van technologie zijn de productiekosten van verpakte torens veel gedaald; Bovendien hebben verpakte torens het voordeel van lage drukval, wat de uitlaatdruk van de compressor kan verlagen en dus de bedrijfskosten kan verlagen. Daarom beginnen veel lagere torens van luchtscheidingseenheden nu gepakte torens te gebruiken. De luchtscheiding van de luchtscheiding Distillatietoren heeft de lucht in de onderste toren (hogedruktoren) vooraf gescheiden, deze eerst in zuivere stikstof- en zuurstofrijke vloeibare lucht destillatie; Blijf dan destilleren in de bovenste toren (lagedruktoren) en verkrijg uiteindelijk zuurstof- en stikstofproducten. De reboiler van de condensor is het verband tussen de bovenste en onderste torens. Het gebruikt de medium-druk stikstof aan de bovenkant van de onderste toren om de vloeibare zuurstof aan de bodem van de bovenste toren te verwarmen (omdat de verzadigingstemperatuur toeneemt naarmate de druk toeneemt, dus de temperatuur van de medium-drukstikstof is hoger dan die van de vloeibare zuurstof met lage druk), zodat de stikstof wordt condenseerd en de vloeibare oxy is. De tweetraps destillatietoren heeft een hogere productuitwinning en kan tegelijkertijd dubbele hoge producten verkrijgen, namelijk stikstof met hoge zuiverheid en zuurstof met hoge zuiverheid.
Nadat de lucht in de atmosfeer de compressor binnenkomt, wordt deze gecomprimeerde lucht. De gecomprimeerde lucht gaat door het luchtzuiveringssysteem om onzuiverheden zoals vocht en koolstofdioxide te verwijderen die de pijpleiding- en warmtewisselaarkanalen zullen bevriezen en blokkeren, evenals koolwaterstoffen en stikstofoxiden die explosierisico's zullen veroorzaken met de condensor -reboiler die de bovenste en lagere trek verbindt. Vervolgens wordt het in de hoofdwarmtewisselaar gekoeld in een gemengde vloeistof van gas-vloeistof en naar de bodem van de onderste toren van de destillatietoren gestuurd om het stijgende gas van de onderste toren te worden. Omdat het zuurstofgehalte 2 0 is 95%, is de verzadigingstemperatuur 1 0 0,8k bij een werkdruk van 0,6 MPa. De vloeibare stikstof is gecondenseerd in de reboiler van de condensor stroomt naar beneden vanaf de bovenkant van de onderste toren van de destillatietoren als de refluxvloeistof van de onderste toren. Omdat het zuurstofgehalte in het algemeen lager is dan 1%, is de overeenkomstige verzadigingstemperatuur bij een werkdruk van 0,6 MPa 96,4k. Uit de verzadigingstemperatuur is te zien dat het stijgende gas in de onderste toren van de destillatietoren hoger is dan de temperatuur van de stroomafwaartse vloeistof die vanaf de bovenkant van de toren wordt teruggewend. Het stijgende gas in de onderste toren zal een vloeistof tegenkomen met een lagere temperatuur dan bij het passeren van elke torenplaat tijdens het stijgende proces. Na warmte -uitwisseling zal de temperatuur van het gas zelf dalen en wordt een deel van het gas continu gecondenseerd in vloeistof. Aangezien zuurstof een hoog kookvormige component is met een hoge condensatietemperatuur en stikstof een laagkokende component is met een lage condensatietemperatuur, zal tijdens het condensatieproces meer zuurstof worden gecondenseerd dan stikstof, zodat de stikstofconcentratie in het resterende gas zal toenemen. Dit proces wordt gedeeltelijke condensatie genoemd. Na meerdere gedeeltelijke condensaties is het grootste deel van de zuurstofcomponent in het gas gecondenseerd en uiteindelijk kan de concentratie van de stikstofcomponent in het gas meer dan 99%bereiken. Dit deel van stikstof wordt geïntroduceerd in de reboiler van de condensor en gecondenseerd in vloeibare stikstof na warmteverwisseling met de vloeibare zuurstof aan de onderkant van de bovenste toren van de destillatietoren. Een deel van de vloeibare stikstof wordt gebruikt als de refluxvloeistof van de onderste toren, die van de bovenkant van de toren naar de bodem stroomt, en het andere deel van de vloeibare stikstof wordt gebruikt als de refluxvloeistof van de bovenste toren van de destillatietoren. Wanneer de vloeibare stikstof naar beneden stroomt, komt het het hogere temperatuurgas tegen dat opkomt vanaf de bodem van de toren. Na het uitwisselen van warmte wordt een deel van de vloeistof verdampt. Aangezien stikstof een component met een laag kookpunt is en zuurstof een component met een hoog kookpunt is, wordt de stikstofcomponent met laag kookpunt meer verdampt en neemt het zuurstofgehalte in de resterende vloeistof toe. Dit proces wordt gedeeltelijke verdamping genoemd. Op deze manier wordt gedeeltelijke verdamping steeds opnieuw uitgevoerd en wanneer de refluxvloeistof de bodem van de onderste toren bereikt, kan zuurstofrijke vloeibare lucht met een zuurstofgehalte van 38% ~ 40% worden verkregen. Daarom kan de lucht na meervoudige gedeeltelijke verdamping en gedeeltelijke condensatieprocessen in de onderste toren van de destillatietoren vooraf worden gescheiden in stikstof met een stikstofgehalte van meer dan 99%en zuurstofrijke vloeibare lucht met een zuurstofgehalte van 38%~ 40%.
De zuurstofrijke vloeibare lucht wordt naar de bovenste toren gestuurd na smoorzetting en drukvermindering en gebruikt als een grondstof voor daaropvolgende destillatie. De destillatie van de bovenste toren is vergelijkbaar met de distillatie van de onderste toren. Na meerdere gedeeltelijke verdampingen in de vloeistof stroomafwaarts verdampt de stikstofcomponent meer en blijft het zuurstofgehalte in de vloeistof toenemen. Wanneer het de bodem van de bovenste toren bereikt, kan pure vloeibare zuurstof met een zuurstofgehalte van 99. 0% ~ 99,9% worden verkregen. Een deel van de vloeibare zuurstof aan de onderkant van de bovenste toren absorbeert warmte in de condensor -reboiler en verdampt in gasvormige zuurstof, en het andere deel wordt weggenomen als productvloeistof zuurstof van product en komt de opslagtank binnen. Onder de werkdruk van 0. 15MPa is de verzadigingstemperatuur van dit deel van de verdampte gasvormige zuurstof ongeveer 94,2K, die wordt gebruikt als het stijgende gas van de bovenste toren. Tijdens het beklimmingsproces worden na meerdere gedeeltelijke condensaties meer zuurstofcomponenten gecondenseerd, dus het stikstofgehalte in het stijgende gas blijft toenemen. Na meerdere condensaties bevat het stijgende gas nog steeds meer zuurstofcomponenten. Om het verlies van zuurstofcomponenten te verminderen, moet destillatie opnieuw worden uitgevoerd. De vloeibare stikstof uit de reboiler van de condensor heeft een gehalte van meer dan 99%. De vloeibare stikstof wordt doorgegooid en onderverteld en naar de bovenkant van de bovenste toren gestuurd als refluxvloeistof. Het stijgende gas bij de vloeibare luchtvoerpoort en de refluxvloeistof aan de bovenkant van de toren zijn gedeeltelijk gecondenseerd en gedeeltelijk verdampt verschillende keren. Wanneer het de bovenkant van de bovenste toren bereikt, kan een puur stikstofproduct met een stikstofgehalte van meer dan 99,99% worden verkregen. Het bovenstaande is het proces van het scheiden van lucht in stikstof en zuurstof in de destillatietoren.
Populaire tags: Kleine luchtscheidingsplant, China Small Air Separation Plant Fabrikanten, leveranciers
