Kryogenní kyslík - Cryogenic oxygen plant

A kryogenní kyslík je průmyslové zařízení, které vytváří molekulární kyslík při relativně vysoké čistotě. Kyslík je nejčastější živel v zemské kůře[1] a druhý největší průmyslový plyn. Tento proces byl průkopníkem Dr. Carl von Linde v roce 1902.

Zařízení na výrobu kapalného kyslíku s rychlostí výroby 80 Nm3/hodina

Účel

Kryogenní separací vzduchu se dosahuje vysoké čistoty kyslíku více než 99,5%. Výsledný produkt vysoké čistoty lze skladovat jako kapalinu a / nebo plnit do válce. Tyto lahve lze dokonce distribuovat zákazníkům v lékařském sektoru, svařování nebo ve směsi s jinými plyny a používané jako dýchací plyn pro potápění Typická produkce se pohybuje od 50 normální m3 / hodinu až 860 000 Nm3/ hodina (Ras Laffan rafinerie).

Rostlinné moduly

Zařízení na kryogenní kyslík zahrnuje:

Nádoba na teplý konec (W / E)

Coldbox

Úložný prostor

Jak rostlina funguje

Vývojový diagram Rostlina na kapalný kyslík (LOX)

Proces teplého konce

Atmosférický vzduch je zhruba filtrován a natlakován kompresorem, který zajišťuje tlak produktu na dodávku zákazníkovi. Množství nasávaného vzduchu závisí na požadavku zákazníka na kyslík.

Přijímač vzduchu shromažďuje kondenzát a minimalizuje pokles tlaku. Suchý a stlačený vzduch nechává vzduch na chladivo výměník tepla asi 10 ° C.

K dalšímu čištění procesního vzduchu existují různé fáze filtrace. Nejprve se odstraní více kondenzátu, pak a spojovací filtr působí jako gravitační filtr a nakonec jako adsorbér naplněné aktivním uhlím některé odstraní uhlovodíky.

Poslední proces jednotky v teplé koncové nádobě je adsorpční zařízení s tepelným výkyvem (TSA). Jednotka čištění vzduchu čistí stlačený procesní vzduch odstraněním veškeré zbytkové vodní páry, oxid uhličitý a uhlovodíky. Skládá se ze dvou nádob, ventilů a výfuku, které umožňují výměnu nádob. Zatímco jedno z lůžek TSA je v proudu, druhé je regenerováno proudem odpadního plynu, který je odvětráván tlumičem do okolního prostředí.

Proces Coldbox

Procesní vzduch vstupuje do hlavního potrubí výměník tepla v chladicím boxu, kde je chlazen v protiproudu s proudem odpadního plynu. Po výstupu z hlavního výměníku tepla má procesní vzduch teplotu asi –112 ° C a je částečně zkapalněný. Úplného zkapalnění je dosaženo prostřednictvím vypařování ochlazeného kapalného kyslíku v kotel. Po průchodu regulačním ventilem čistoty vstupuje procesní vzduch na špičku destilační kolona a stéká dolů obalovým materiálem.

Pára odpařených par kyslíku ve skořápce kotle se odvádí zpět do destilační kolony. Stoupá skrz náplňový materiál kolony a naráží na sestupný proud kapalného procesního vzduchu.

Tekutý vzduch sestupující dolů z kolony ztrácí dusík. Stává se bohatší na kyslík a shromažďuje se ve spodní části kolony jako čistý kapalný kyslík. Vytéká do kotle k ventilu kapalného produktu studené skříně. On-line analyzátor kyslíku řídí otevření kapalného produktu ventil k přenosu čistého nízkotlakého kapalného kyslíku do skladovací nádrž.

Stoupající pára kyslíku zbohatne dusík a argon. Opouští kolonu a vystupuje ze studeného boxu při teplotě okolí hlavním výměníkem tepla jako odpadní plyn. Tento odpadní plyn poskytuje proplachovací plyn k regeneraci jednotky TSA ak chlazení chlazení turbína.

Turbíny umístěné ve spodní části chladicího boxu zajišťují chlazení procesu. Proud vysokotlakého plynu z hlavních výměníků tepla se ochladí a expanduje na nízký tlak v turbíně. Tento studený vzduch se vrací do odpadního proudu výměník tepla Energie odstraněná turbínou se znovu objeví jako teplo v okruhu vzduchové brzdy uzavřeného cyklu turbíny. Toto teplo se odvádí vzduch-vzduch chladič odpadním plynem ze studené skříně.

Proces skladování a odpařování

Kapalina z nádrže je stlačena na vysoký tlak v kryogenní kapalině čerpadlo. Poté se odpaří v okolním vzduchu výparník produkovat plynný kyslík. Vysokotlaký plyn pak může procházet do lahví přes rozdělovač plynu nebo přiváděny do potrubí produktů zákazníků.

Aplikace

Viz také

Reference

  1. ^ Nave, R. Hojnosti prvků v zemské kůře, Gruzínská státní univerzita