On-Cryogene luchtscheidingseenheid op locatie

In de industriële gastoevoerketen is de betrouwbare verwerving van gasvormige zuurstof, stikstof en argon lange tijd afhankelijk geweest van externe inkoop of grootschalige, gecentraliseerde luchtscheidingsinstallaties. Voor activiteiten met fluctuerende consumptiepatronen, hoge transportkosten of strenge zuiverheidseisen voor specifieke processen wordt een onafhankelijk geëxploiteerde on-site cryogene luchtscheidingseenheid steeds meer gezien als een beter beheersbaar en economisch haalbaar alternatief. In wezen is het een geminiaturiseerde, modulaire luchtscheidingsfabriek die direct op de plaats van gebruik wordt gebouwd en die de componenten van de atmosferische lucht fysiek scheidt om on-productie en onmiddellijke levering mogelijk te maken.

Fundamenteel werkingsprincipe

Deze apparatuur werkt op basis van cryogene rectificatietechnologie, die gebruik maakt van de verschillen in kookpunten tussen zuurstof, stikstof en argon (respectievelijk ongeveer –183 graden, –196 graden en –186 graden). Het totale proces kan worden samengevat in vier opeenvolgende fasen: compressie, voorkoeling, zuivering, expansiekoeling en rectificatie.

1. Luchtcompressie en voorkoeling: de omgevingslucht ondergaat compressie in meerdere- fasen, waarna deze door een voorkoeling- gaat om de temperatuur te verlagen tot 5–12 graden, waarbij het grootste deel van het vrije water wordt gecondenseerd.
2. Zuiveringssysteem: De voor-gekoelde lucht komt een moleculaire zeefadsorber binnen, die resterende kooldioxide, koolwaterstoffen en sporenvocht verwijdert, zodat de lucht die de koelbox binnenkomt droog en schoon is (CO₂ minder dan of gelijk aan 1 ppm).
3. Opwekking en rectificatie van koeling: De gezuiverde lucht stroomt naar de hoofdwarmtewisselaar, waar deze wordt gekoeld door cryogene gasstromen terug te brengen naar een temperatuur die bijna vloeibaar wordt. Vervolgens komt het in de rectificatiekolom-meestal een dubbele-kolomopstelling-waar massa- en warmteoverdracht plaatsvindt tussen stijgende damp en dalende vloeistof. Stikstof met hoge- zuiverheid wordt aan de bovenkant verkregen, terwijl vloeibare of gasvormige zuurstof aan de onderkant wordt onttrokken, en de argonfractie uit het middengedeelte wordt geëxtraheerd en verder verfijnd in een ruwe argonkolom.
4. Productlevering: Afhankelijk van de systeemconfiguratie kunnen eindproducten bestaan ​​uit industriële- zuurstof (99,6% zuiverheid), hoog- zuivere stikstof (99,999%) en argon (99,999%), allemaal geleverd in gasvormige vorm of als cryogene vloeistoffen aan het interne pijpleidingennetwerk van de gebruiker.

Gedurende dit hele proces is de koudebalans van cruciaal belang.-De door de expansieturbine gegenereerde koelcapaciteit moet de koudeverliezen van het systeem exact compenseren om stabiele rectificatieomstandigheden te handhaven. Vergeleken met drukwisseladsorptie- of membraanscheidingstechnologieën biedt de on-cryogene luchtscheidingseenheid op locatie een aanzienlijk hogere scheidingsefficiëntie en is bijzonder geschikt voor middelgrote-tot-grote- gasvraag (doorgaans 100 tot 3.000 Nm³/u) waarbij een constante productzuiverheid essentieel is.

Belangrijkste prestatieparameters (typisch referentiebereik)

Opmerking: De bovenstaande gegevens zijn gebaseerd op standaard referentieomstandigheden (omgevingstemperatuur 30 graden, relatieve vochtigheid 80%, op zeeniveau). De werkelijke prestaties zullen variëren afhankelijk van de hoogte en lokale meteorologische omstandigheden; definitieve waarden moeten worden bevestigd door procesberekeningen.

Technische kenmerken en energie-efficiëntie

Vergeleken met de levering van vloeibare zuurstof in vrachtwagens of gasleidingen, biedt de on-cryogene luchtscheidingseenheid op locatie het fundamentele voordeel van het synchroniseren van de productie met het verbruik-dit elimineert transportverliezen, verdampingsverliezen in opslagtanks en blootstelling aan marktprijsschommelingen. Wat de energieprestaties betreft, beperkt het gebruik van hoog-efficiënte turbo-expanders en warmtewisselaars met aluminium platen-lamellen de koude-eindverliezen tot minder dan 8%. Het geïntegreerde automatische variabele-belastingregelsysteem past de luchttoevoersnelheid en de productextractieverhoudingen aan op basis van de stroomafwaartse vraag, waardoor de rectificatie-efficiëntie over een belastingsbereik van 50%–110% wordt gehandhaafd zonder verslechtering.

Bovendien wordt het moleculaire zeefzuiveringssysteem geregenereerd met behulp van afvalstikstof die wordt verwarmd door een speciale verwarming, waardoor de noodzaak voor externe stoom of extra elektrische verwarmingselementen wordt geëlimineerd, waardoor het totale nutsverbruik verder wordt verlaagd. Voor locaties die gelijktijdige toegang tot zuurstof, stikstof en argon nodig hebben-bijvoorbeeld bij het gloeien van roestvrij staal, elektronisch solderen of chemische dekentoepassingen-maakt het systeem uitvoer van meerdere- producten mogelijk vanuit één enkele installatie, waardoor dubbele kapitaaluitgaven worden vermeden.

Industriële toepassingsgebieden

• Metaalverwerking en warmtebehandeling: zuurstof gebruikt voor verbranding-ondersteund snijden en zuurstof-verrijkte verbranding; stikstof gebruikt voor bescherming tegen gloeien en reinigen van de oven.
• Chemische en petrochemische industrie: Stikstof dient als zuiveringsgas en reactordeken; zuurstof wordt gebruikt voor oxidatieprocessen of -afgasbehandeling.
• Elektronica- en halfgeleiderproductie: zeer{0}}zuivere stikstof fungeert als draaggas en reinigingsgas; argon wordt gebruikt in fysische dampafzettingsprocessen voor de vervaardiging van wafels.
• Voedings- en farmaceutische sectoren: Stikstof toegepast in verpakkingen met aangepaste-atmosfeer en behoud van versheid; vloeibare stikstof gebruikt voor cryogeen malen of vries-drogen voor-koeling.
• Glas en bouwmaterialen: Zuurstof die wordt gebruikt bij de verbranding van zuurstof-glasovens om de NOx-uitstoot te verminderen.

Configuratiebereik en technische ondersteuning

Elke installatielocatie verschilt qua elektriciteitskosten, koelwatertemperatuur, hoogte en vereiste gasleveringsdruk. Een locatiespecifiek procesontwerp is daarom de standaardpraktijk: beginnend bij de analyse van de samenstelling van de toevoerlucht, waarbij meteorologische gegevens over een heel-jaar worden verwerkt, tot en met de lay-out van de koelbox, de leidingroutes en de interface van het besturingssysteem-worden alle afmetingen bepaald op basis van de werkelijke omstandigheden. De standaarduitrusting omvat doorgaans:

• Distributed Control System (DCS) met interface voor bewaking op afstand
• Sequentiële start/stop-logica voor bediening met één-knop
• Fout-zelf-diagnostisch alarmsysteem (met betrekking tot lagertemperatuur, trillingen, vloeistofniveau en zuiverheidsafwijkingen)
• Pakket met reserveonderdelen (moleculaire zeef, filterpatronen, instrumentklepmembranen, enz.) geleverd samen met de hoofdeenheid

Technische ondersteuning omvat -begeleiding bij inbedrijfstelling op locatie en training van operators gedurende een periode van twee- weken na mechanische voltooiing. Voor capaciteitsuitbreidingen is het systeem op modulaire wijze ontworpen.-De koelbox, het-voorkoelsysteem en de zuiveringsvaten kunnen allemaal in de fabriek- worden vervaardigd, waarbij slechts- de aansluiting van leidingen en elektrische kabels ter plaatse nodig is, waardoor de duur van de civiele werkzaamheden aanzienlijk wordt verkort.

De on-site cryogene luchtscheidingseenheid aangeboden door Shenger Gas vertegenwoordigt een volledig ontwikkelde oplossing die processimulatie, energiemodellering, installatietoezicht en operationeel onderhoud op lange- termijn omvat. Met meer dan een decennium aan diep-cryogene projectervaring heeft het engineeringteam bewezen expertise opgebouwd op het gebied van op een skid gemonteerde configuratie, automatische belastingvolgende regeling en ontwerp met laag energieverbruik. Voor toepassingen met een gasvraag groter dan 200 Nm³/h en met strikte zuiverheids- en drukspecificaties kan een haalbaarheidsstudie inclusief een geschatte terugverdientijd worden geleverd om ervoor te zorgen dat elke kubieke meter gas wordt verantwoord en gebruikt met volledige economische transparantie.

Populaire tags: on-cryogene luchtscheidingseenheid op locatie, China on-fabrikanten van cryogene luchtscheidingseenheden op locatie, leveranciers, fabriek