Betriebsprozess einer kryogenen Luftzerlegungsanlage
1. Filtration, Kompression, Vorkühlung und Reinigung
Die Luft gelangt durch den Lufteinlass in den Filter, um Staub und Verunreinigungen zu entfernen und so die Reinheit der Luft zu gewährleisten. Anschließend strömt die Luft zur Verdichtung in den Radialkompressor, zur Expansion gelangt die verdichtete Luft in den Turbinenexpander und nach der Abkühlung strömt sie zur Vorkühlung in den Kühlturm. Um zu verhindern, dass Feuchtigkeit in die Prozessluft gelangt, ist auf der Oberseite des Kühlturms ein Trägheitsabscheider installiert. Die vorgekühlte Prozessluft gelangt dann in das Reinigungssystem, um Feuchtigkeit, Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffe zu entfernen. Das Reinigungssystem besteht aus zwei doppelten vertikalen Adsorbern, die abwechselnd arbeiten, um eine kontinuierliche Reinigungswirkung zu gewährleisten.
2. Destillation
Die gereinigte Prozessluft gelangt in den Hauptwärmetauscher des Kühlblocks und wird durch Gegenstromgas gekühlt. Wenn die Luft auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt ist, gelangt ein Teil der Luft zur Expansion in den Expander, und der Rest der Luft kühlt und verflüssigt sich im Hauptwärmetauscher weiter. Die verflüssigte Luft wird zum Boden des unteren Turms geleitet, wo sich das Gas vollständig mit der absteigenden Flüssigkeit vermischt, ein Wärmeaustausch stattfindet und ein sauerstoff- und stickstoffreicher Gasstrom erzeugt wird. Reiner Stickstoff gelangt zur Verdichtung in den Kondensator, während flüssiger Sauerstoff verdampft. Ein Teil des flüssigen Stickstoffs zirkuliert im oberen und unteren Turm, der Rest wird als Endprodukt an die Kunden geliefert.
3. Kühlsystem
Der Turboexpander stellt die erforderliche Kühlleistung für die Luftzerlegungsanlage bereit. In der Radialverdichterstufe des Turboexpanders wird trockene Luft auf 1,3 MPa verdichtet. Die komprimierte Luft wird im Zwischenwasserkühler abgekühlt und gelangt dann in den Hauptwärmetauscher und wird auf eine Temperatur von 152 K abgekühlt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Teil der Luft zum Turboexpander geleitet und der andere Teil wird in den unteren blockiert Turm. Im Turboexpander expandiert die Luft auf einen Druck von 0,14 MPa und wird über den Hauptwärmetauscher an die Atmosphäre abgegeben.
Technologieanwendung
Die kryogene Luftzerlegungstechnologie wird in vielen Bereichen weit verbreitet eingesetzt, darunter:
- Produktion von reinem Sauerstoff
- Produktion von reinem Stickstoff
- Herstellung reiner Edelgase und Gasgemische
- Abtrennung des Endabgases aus Ammoniakproduktionsanlagen
Darüber hinaus können folgende Systeme als Teil der Kryotechnik oder als eigenständige Einheiten eingesetzt werden:
Speichersystem
Verdampfungssystem
Transportsystem
Ventil- und Rohrleitungskomponenten
Durch diese effizienten technischen Prozesse können die kryogenen Luftzerlegungsanlagen von NEWTEK der Industrie hochreine, kostengünstige Gasprodukte liefern, um den vielfältigen Anforderungen des Marktes gerecht zu werden.
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