Cryogene zuurstofproductietechnologie is een geavanceerd proces dat het kookpuntverschil van het gas gebruikt om zuurstof en stikstof te scheiden door lucht te comprimeren en af te koelen. Dit proces omvat meerdere delicate operationele stappen, die elk een belangrijke impact hebben op de uiteindelijke zuurstofzuiverheid en productie-efficiëntie. Een diepgaand begrip van de kernprocessen van deze technologie kan helpen de activiteiten te optimaliseren en een efficiënte gasproductie te garanderen.
Belangrijkste componenten en functies
De belangrijkste componenten van apparatuur voor de productie van cryogene zuurstof zijn onder meer:
Luchtfilter: wordt gebruikt om onzuiverheden en deeltjes uit de lucht te verwijderen om ervoor te zorgen dat de lucht die de apparatuur binnenkomt, voldoet aan de vereiste kwaliteitsnormen.
Luchtcompressor: comprimeert de lucht tot hoge druk om de noodzakelijke omstandigheden te creëren voor daaropvolgende verwerking.
Luchtkoeler: Verlaagt de temperatuur van de perslucht om daaropvolgende verwerking bij lage temperatuur te vergemakkelijken.
Luchtdroog- en zuiveringsapparaat: verwijdert vocht en onzuiverheden uit de lucht om de droogheid en zuiverheid van de lucht te garanderen.
Luchtscheidingstoren (destillatietoren): scheidt componenten in de lucht, inclusief de onderste toren, de bovenste toren en de hoofdcondensatieverdamper, die de kern van de apparatuur vormt.
Koelunit: koelt de lucht af tot een lage temperatuur om de vereiste lage temperatuuromgeving voor het scheidingsproces te creëren.
Warmtewisselaar: gebruikt voor warmte-uitwisseling tijdens het scheidingsproces bij lage temperatuur om de lucht verder te koelen en het scheidingsproces te ondersteunen.
Scheidingskolom: Door meertrapsscheiding worden gascomponenten zoals zuurstof en stikstof geleidelijk gescheiden.
Deze componenten werken samen om tijdens het proces zuurstof in de lucht efficiënt te scheiden om te voldoen aan verschillende behoeften aan zeer zuivere zuurstof. Deze apparatuur is geschikt voor grootschalige gasconsumptie, zoals industriële productie-installaties, zuurstoffabrieken, zuurstoftoevoerstations, enz.
Cryogene luchtscheiding
Werkingsprincipe
Cryogene zuurstofproductietechnologie wordt gebruikt om de lucht te scheiden door de lucht te comprimeren en af te koelen tot lage temperatuur, en door het kookpunt van zuurstof en stikstof te gebruiken om het gas te scheiden om zeer zuivere zuurstof te verkrijgen. Het proces omvat de volgende stappen:
Eerst wordt de lucht door het filter verwijderd en vervolgens teruggebracht tot ongeveer 0,7 MPa. De warmte die tijdens het compressieproces wordt gegenereerd, wordt behandeld door een waterkoeler om te voorkomen dat de temperatuur te hoog wordt. Vervolgens werd de perslucht in de voorkoeleenheid gekoeld tot -10 graad C tot -20 graad C, en werd de gecondenseerde waterdamp gekoeld om de belasting van de daaropvolgende verwerking te verminderen.
Vervolgens kwam de lucht de fractionele toren binnen en werd stap voor stap gekoeld om zuurstof en stikstof te scheiden. Stikstof is gevoelig voor verdamping vanwege het lage kookpunt, terwijl zuurstof wordt gecondenseerd vanwege het hoge kookpunt. Het afgescheiden gas wordt door de moleculaire zeef verwijderd om de resterende waterdamp en andere onzuiverheden te verwijderen.
Om de zuurstoftemperatuur verder te verlagen, wordt het systeem in het systeem gebruikt en kan het koelverschil tussen de temperatuur tussen het gas worden gebruikt om de zuurstof te verlagen tot ongeveer -196 graad C. Uiteindelijk wordt vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof werden opgeslagen in speciale groeven voor industrieel gebruik. Deze technologie neemt een dominante positie in vanwege het hoge rendement en het lage energieverbruik in de zuurstofindustrie.
Cryogene luchtscheiding
Veiligheidsmaatregelen
- Houd een veilige afstand aan: Zorg ervoor dat de luchtaanzuiguitlaat uit de buurt is van bronnen van schadelijke gassen zoals koolwaterstoffen om veiligheidsrisico's te voorkomen.
- Controle van onzuiverheden in de lucht: Controleer regelmatig het gehalte aan onzuiverheden in de lucht bij de aanzuigpoort om ervoor te zorgen dat wordt voldaan aan de vereisten van de "Technische veiligheidsvoorschriften voor de productie van zuurstof en verwante gassen door middel van diepvriesmethode" (GB16912-2008).
- Controleer het stofgehalte: Zorg ervoor dat het stofgehalte in de lucht bij de aanzuigpoort van de luchtscheidingseenheid de gespecificeerde limiet niet overschrijdt.
- Installeer een brandalarmsysteem: plaats een automatisch brandalarmsysteem binnen de beschermende wand van de turbinezuurstofcompressor om de veiligheid te verbeteren.
- Vermijd in olie ondergedompelde filters: Vermijd het gebruik van in olie ondergedompelde filters bij de inlaat van de luchtcompressor om veiligheidsrisico's te verminderen.
- Zet een olietank op hoog niveau op: Grote en middelgrote luchtcompressoren die niet zijn uitgerust met een oliepomp met askop moeten worden uitgerust met een olietank op hoog niveau of een oliedruktank, en zijn uitgerust met zelfstart- en uitschakeling van vergrendelingsbeveiligingen voor de hulpoliepomp.
- Gebruik een buffertank: Wanneer compressoren met verschillende drukken in serie worden gebruikt, wordt een buffertank geplaatst om drukschommelingen en het risico op schade aan de apparatuur te verminderen.
- Verwijder onzuiverheden met een hoog kookpunt vooraf: zoals vocht, kooldioxide, enz. om verstopping van de apparatuur te voorkomen.
- Zorg voor zuiveringsapparatuur: verwijder acetyleen en koolwaterstoffen uit de lucht om ophoping en veiligheidsongevallen te voorkomen.
- Zorg voor afdichting: Zorg ervoor dat apparatuur, leidingen en kleppen goed zijn afgedicht om lekkage van cryogene vloeistoffen te voorkomen.
- Houd rekening met de uitstoot van vloeibare zuurstof: Vermijd het gebruik van koolstofstaalproducten om verbrossing veroorzaakt door vloeibare zuurstof te voorkomen.
- Voer op redelijke wijze verstikkende gassen af: Leid de afvoerleidingen voor stikstof, argon en andere verstikkende gassen naar buiten en vermijd de afvoeropeningen die naar dichtbevolkte gebieden gericht zijn.
Het volgen van deze veiligheidsmaatregelen zal de potentiële risico's in het cryogene zuurstofproductieproces effectief verminderen en de stabiele werking van de apparatuur en de veiligheid van de operators garanderen. Door uitgebreide preventieve maatregelen en regelmatig onderhoud te implementeren, kan ervoor worden gezorgd dat het cryogene zuurstofopwekkingssysteem efficiënt en betrouwbaar werkt en een stabiele zuurstoftoevoer biedt voor verschillende industriële toepassingen.
