空気分離プラントの空気分離方法

空気分離プラントの空気分離方法

空気の主成分は、酸素、窒素、アルゴン、二酸化炭素、その他のガスや不純物です。 それらは分子の形で空気中に多数存在し、不規則な動きを止めることはありません。 それらを一緒に混合し、それらを均一に分離するための3つの主要な方法があります：極低温、吸着および膜分離。

極低温空気分離装置は、安定した運転、低い維持費、簡単な操作、広い出力調整範囲、高い製品品質という利点があり、バックアップ製品として液体を生成することができます。

液体窒素

低温空気分離法の原理は、空気中の各成分の異なる沸点に応じて、圧力予冷と精製により、タービンが提供する最大冷却能力を使用して液化し、次に精留して必要な液体酸素を得るというものです。 、酸素、窒素、液体窒素およびその他の貴ガス。 具体的な原理は、浄化された空気がコールドボックス内で凝縮温度まで冷却されてから、精留塔に流入して精留されることです。 上昇するガスとして、塔の上部から下降する流体は、加熱と質量交換を受けます。 極低温液体は熱を吸収し、蒸発し始めます。 窒素成分が最初に気化し、高温のガスが凝縮して凝縮熱を放出します。 ガスが凝縮すると、酸素成分が最初に凝縮します。 このプロセスは、気体と液体が平衡に達するまで続きます。 このとき、液相の蒸発により窒素成分が減少し、液相へのガスの凝縮により液相の酸素濃度が上昇します。 同時に、気相の凝縮により酸素成分が減少し、液相の窒素が気相に入り、気相の窒素濃度が上昇します。 上記のプロセスを何度も繰り返すと、気相中の窒素濃度が上昇し、液体酸素濃度も上昇します。 したがって、多くの蒸発と凝縮の後、整流プロセス全体を完了し、空気中の酸素と窒素を分離することができます。

空気分離装置の極低温分離により、気体と液体の酸素、窒素、アルゴンなどの生成物を同時に生成でき、抽出率が高くなります。 装置のメンテナンスコストは非常に低く、ダウンタイムなしで2年間継続して稼働できます（複数のXLAユニットが15年間継続して稼働しており、大規模な加熱やモレキュラーシーブやアルミナの交換は必要ありません）。 バルブの耐用年数は約20年であり、吸着剤の耐用年数は通常の操作で最大8年以上になる可能性があります（使用記録あり）。 吸着剤の価格は非常に安く、機器一式のコストは1パーセント未満です。