Криогенный газовый завод

Криогенное газовое растение - это промышленное предприятие, которое создает молекулярный кислород , молекулярный азот , аргона , криптон , гелий и ксенон при относительно высокой чистоте. ^{[ 1 ]} Поскольку воздух состоит из азота, наиболее распространенного газа в атмосфере, со скоростью 78%, с кислородом при 19%и аргоном при 1%, с следами, составляющими остальные, криогенные газовые растения разделяют воздух внутри колонки дистилляции в Криогенные температуры (около 100 к/-173 ° C) для получения газов с высокой чистотой, такие как аргон, азот, кислород и многие другие с 1 ч/млн или меньше примесей. Процесс основан на общей теории цикла Хэмпсона-Линде разделения воздуха , который был изобретен Карлом фон Линде в 1895 году.

Жидкий кислородный завод с температурой производства 80 нм ³/час

Цель

Газовый азотный (GAN) завод с температурой производства 800 нм ³/час

Основная цель криогенного азотного растения состоит в том, чтобы предоставить клиенту с высокой чистотой газообразной азотом (GAN), жидким азотом (LIN), жидким аргоном (LAR) и планом аргона высокой чистоты ^{[ 2 ]} при высокой чистоте, наряду с извлечением следов, таких как Криптон, Ксенон и Гелий. Жидкий материал с высокой чистотой, такой как кислород или азот, продуцируемый криогенными растениями, хранится в местном резервуаре и используется в качестве стратегического резерва. Эта жидкость может быть испарена, чтобы покрыть пики в спросе или для использования, когда завод оказался в автономном режиме. Аргон, ксенон и гелий обычно продаются клиентам в автомобилях или грузовиках с высоким давлением непосредственно из -за меньших объемов. ^{[ 3 ]} Типичные криогенные азотные растения варьируются от 200 футов ³/час до очень большого диапазона растений с ежедневной мощностью 63 тонн азота в день (как полевое растение кантарелля в Мексике).

Криогенное разделение воздуха достигает высокой чистоты кислорода более 99,5%. Полученный продукт высокой чистоты может храниться в виде жидкости и/или заполнены в цилиндрах . Эти цилиндры могут быть даже распределены по клиенту в медицинском секторе, сварки или смешиваются с другими газами и использованы в качестве дыхательного газа для дайвинга . Завод также производит азот, который используется для аммиака Производство для индустрии удобрений , поплавкового стекла производства , нефтехимического использования, чистка газа, ^{[ 4 ]} амина Обработка газа , газ уплотнения и производство полиэстера .

Полученный газ аргона может использоваться в полупроводников производстве ^{[ 5 ]} и фотоэлектрическое производство. ^{[ 6 ]}

Растительные модули

Криогенное растение состоит из следующих элементов:

Теплый конец (с) контейнер

Компрессор
Воздушный приемник
Чиллер ( теплообменник )
Предварительный фильтр
Блок очистки воздуха (APU)

Coldbox

Хранилище

Жидкий кислородный бак
Паризер

Заполнительная станция

Как работает растение

Диаграмма криогенного отделения отделения воздуха

Теплый конечный процесс

Атмосферный воздух примерно фильтруется и подчеркивается компрессором, который обеспечивает давление продукта для обеспечения клиента. Количество высотой воздуха зависит от спроса на кислород клиента.

Воздушный приемник собирает конденсат и сводит к минимуму падение давления. Сухой и сжатый воздух оставляет воздух в теплообменник с хладагентом с примерно 10 ° C.

Чтобы очистить процесс воздуха, существуют разные стадии фильтрации . Прежде всего, удаляется больше конденсата, затем коалесцирующий фильтр действует как гравитационный фильтр и, наконец, адсорбер, заполненный активированным углеродом, удаляет некоторые углеводороды .

Последним единичным процессом в контейнере для теплого конца является адсорбер Thermal Swing (TSA). Блок очистки воздуха очищает воздух сжатого процесса, удаляя любые остаточные водяные пары, углекислый газ и углеводороды . Он состоит из двух судов, клапанов и выхлопных газов, чтобы позволить смену судов. В то время как одно из слоев TSA находится на потоке, второй регенерируется потоком отходов газа, который вентиляется через глушитель в окружающую среду.

Процесс Coldbox

Процесс воздуха поступает в основной теплообменник в холодном ящике, где он охлаждается по потоку от отработанного газа. После выхода из основного теплообменника воздух процесса имеет температуру около –112 ° C и частично разжижен. Полное разжижение достигается путем испарения охлажденного жидкости в котле . После прохождения клапана контроля чистоты, процесс воздуха попадает в верхнюю часть дистилляционной колонны и течет через упаковочный материал.

Поток испаренного кислородного пара в оболочке вентиляционных отверстий котла обратно в дистилляционную колонку. Он поднимается через упаковочный материал колонны и встречается с нисходящим потоком жидкого процесса воздуха.

Жидкий воздух, спускающийся вниз по колонке, теряет азот . Он становится богаче в кислороде и собирает у основания колонны в виде чистого жидкого кислорода . Он вытекает в котел к клапану жидкого продукта холодной коробки. Онлайн-анализатор кислорода контролирует отверстие жидкого клапана продукта для переноса чистого жидкого кислорода низкого давления в резервуар для хранения .

Восходящее кислородное пара становится богатым азотом и аргоном . Он оставляет колонну и выходит из холодной коробки при температуре окружающей среды через основной теплообменник в качестве отходов. Этот отходный газ обеспечивает продувочный газ для восстановления блока TSA и охлаждения охлаждения турбины .

Турбины, расположенные у основания холодной коробки, обеспечивают охлаждение для процесса. Поток газа высокого давления из основных теплообменников охлаждается и расширяется до низкого давления в турбине. Этот холодный воздух возвращается в поток отходов теплообменника для введения охлаждения. Энергия, удаленная турбиной, повторно приобрести в виде тепла в контуре воздушного тормоза с закрытым циклом турбины. Этот тепло удаляется в кулере воздуха-воздух путем отходов от холодной коробки.

Процесс хранения и испарения

Жидкость из бака сжимается до высокого давления в криогенном жидком насосе . Затем он испаривается в испарительном воздухе для получения газообразного кислорода или азота. Затем газ высокого давления может проходить в цилиндры через газовый коллектор или подавать в трубопровод продукта клиента.

Приложения

Применение для высокой чистоты кислорода

Применение для выработки азота высокой чистоты

Производство аммиака для удобрений индустрии
поплавкового стекла Производство
Нефтехимический
Чистка газ
Одеяние/инициалирующий газ для резервуаров и реакторных судов
амина Обработка газа
Подшипник уплотнения газа
Полиэфир. Производство

Приложения для высокой чистоты аргона

Полупроводниковое производство ^{[ 5 ]}
Фотоэлектрическое производство ^{[ 6 ]}
Экранирование газа в сварке Мига

Приложения для ксенона

Космическое путешествие ^{[ 7 ]}
Медицинское сканирование ^{[ 7 ]}
Флэш -трубные лампы и газ наполнителя в некоторых типах лампочки накаливания

Смотрите также

Ссылки

^ "Что такое ASU?" Полем Ранчо криогеника . Ранчо криогенное . Получено 1 декабря 2022 года .
^ «Обзор криогенного разделения воздуха» . Обзор криогенного разделения воздуха и систем разжижения . Универсальные промышленные газы . Получено 1 декабря 2022 года .
^ SAFERACK. «Жидкая конструкция управления аргоном, загрузка и установка» . Обоснабляется транспорт аргона . SAFERACK . Получено 2 декабря 2022 года .
^ Найген (13 октября 2020 года). «Что такое газ чистки азота» . Что такое азотный газ . Получено 1 декабря 2022 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} «Какое отношение Аргона имеет к нехватке полупроводникового чипа?» Полем Какое отношение Аргорон имеет к нехватке полупроводникового чипа? Полем Скалистые горы воздух. 28 сентября 2021 года . Получено 1 декабря 2022 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} «Gas Recovery and Recycle Limited, GR2L, разработала уникальную, закрытую систему и очистку газа и очистки с закрытым циклом, для переработки газа с высокой чисткой аргона, используемого при изготовлении кремниевых пластин для солнечных фотоэлектрических применений» . Пластины для солнечной PV . Получено 1 декабря 2022 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Продукты, Линде. "Spectra Products" . Спектральные продукты . Получено 2 декабря 2022 года .

[1] "Что такое ASU?" Полем Ранчо криогеника . Ранчо криогенное . Получено 1 декабря 2022 года .

[2] «Обзор криогенного разделения воздуха» . Обзор криогенного разделения воздуха и систем разжижения . Универсальные промышленные газы . Получено 1 декабря 2022 года .

[3] SAFERACK. «Жидкая конструкция управления аргоном, загрузка и установка» . Обоснабляется транспорт аргона . SAFERACK . Получено 2 декабря 2022 года .

[4] Найген (13 октября 2020 года). «Что такое газ чистки азота» . Что такое азотный газ . Получено 1 декабря 2022 года .

[auto-5] Jump up to: ^а ^{беременный} «Какое отношение Аргона имеет к нехватке полупроводникового чипа?» Полем Какое отношение Аргорон имеет к нехватке полупроводникового чипа? Полем Скалистые горы воздух. 28 сентября 2021 года . Получено 1 декабря 2022 года .

[auto1-6] Jump up to: ^а ^{беременный} «Gas Recovery and Recycle Limited, GR2L, разработала уникальную, закрытую систему и очистку газа и очистки с закрытым циклом, для переработки газа с высокой чисткой аргона, используемого при изготовлении кремниевых пластин для солнечных фотоэлектрических применений» . Пластины для солнечной PV . Получено 1 декабря 2022 года .

[Xenon_Applications-7] Jump up to: ^а ^{беременный} Продукты, Линде. "Spectra Products" . Спектральные продукты . Получено 2 декабря 2022 года .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]