Airearen bereizketa kriogenikoa nitrogenoaren ekoizpena nitrogenoa ekoizteko metodo tradizionala da, hainbat hamarkadatako historia duena. Airea lehengai gisa erabiltzen du, konprimitu eta arazteko, eta gero bero-trukea erabiltzen du airea aire likido bihurtzeko. Aire likidoa batez ere oxigeno likidoaren eta nitrogeno likidoaren nahasketa da. Oxigeno likidoaren eta nitrogeno likidoaren irakite-puntu desberdinak erabiliz, aire likidoaren destilazio bidez bereiziz nitrogenoa lortzen da.
Prozesuaren fluxu tipikoa
Prozesu osoa airearen konpresioa eta arazketa, airearen bereizketa eta nitrogeno likidoaren lurrunketaz osatuta dago.
1. Airearen konpresioa eta arazketa
Aire-iragazkiak hautsez eta ezpurutasun mekanikoez garbitu ondoren, aire-konpresorean sartzen da, behar den presiora konprimitzen da eta, ondoren, aire-hozgailura bidaliko da airearen tenperatura murrizteko. Ondoren, airea lehortzeko araztegian sartzen da aireko hezetasuna, karbono dioxidoa, azetilenoa eta beste hidrokarburo batzuk kentzeko.
2. Airea bereiztea
Araztutako airea bero-trukagailu nagusira sartzen da airea bereizteko dorrean, saturazio-tenperaturaraino hozten da errefluxu-gasaren bidez (produktuaren nitrogenoa, hondakin-gasa) eta destilazio-dorrearen behealdera bidaltzen da. Dorrearen goiko aldean nitrogenoa lortzen da, eta aire likidoa estutu eta bidaltzen da Kondentsazio-lurrungailura sartzen da lurruntzeko, eta, aldi berean, zuzenketa-dorretik bidalitako nitrogenoaren zati bat kondentsatzen da. Nitrogeno likido kondentsatuaren zati bat zuzenketa-dorrearen errefluxu-likido gisa erabiltzen da, eta beste zatia nitrogeno likido produktu gisa erabiltzen da eta airea bereizteko dorretik irteten da.
Kondentsazio-lurrungailuaren ihes-gasa 130K ingurura berotzen da bero-trukagailu nagusiaren bidez eta hedagailura sartzen da hedatzeko eta hozteko airea bereizteko dorreari hozteko ahalmena emateko. Zabaldutako gasaren zati bat bahe molekularra birsortzeko eta hozteko erabiltzen da, eta isilgailuaren bidez isurtzen da. giroa.
3. Nitrogeno likidoaren lurrunketa
Airea bereizteko dorrearen nitrogeno likidoa nitrogeno likidoa biltegiratzeko deposituan gordetzen da. Airea bereizteko ekipoak ikuskatzen direnean, biltegiratze deposituan dagoen nitrogeno likidoa lurrungailura sartzen da eta berotzen da produktuaren nitrogeno kanalizaziora bidali aurretik.
Nitrogeno kriogenikoaren ekoizpenak % ≧ 99,999ko purutasunarekin nitrogenoa sor dezake.
garbitasuna
Nitrogeno kriogenikoaren ekoizpenak % ≧ 99,999ko purutasunarekin nitrogenoa sor dezake. Nitrogenoaren garbitasuna nitrogeno kargak, erretiluen kopuruak, erretiluaren eraginkortasuna eta oxigenoaren garbitasuna aire likidoan, etab., eta doikuntza tartea txikia da.
Hori dela eta, nitrogeno kriogenikoaren ekoizpen-ekipamendu multzo baterako, produktuaren garbitasuna funtsean ziurra da eta egokitzea deserosoa da.
Nitrogeno-sorgailu kriogenikoaren gailuan sartutako ekipamendu nagusia
1. Airearen iragazketa
Aire konpresorearen barnean higitzen den gainazal mekanikoaren higadura murrizteko eta airearen kalitatea bermatzeko, airea aire konpresorean sartu baino lehen, aire-iragazkitik pasatu behar da bertan dauden hautsa eta beste ezpurutasun batzuk kentzeko. Aire-konpresoreen aire-hartuketak gehienetan eraginkortasun lodiko iragazkiak edo eraginkortasun ertaineko iragazkiak erabiltzen ditu.
2. Aire-konpresorea
Lan-printzipioaren arabera, aire-konpresoreak bi kategoriatan bana daitezke: bolumetrikoak eta abiadura. Aire-konpresoreek pistoi-konpresoreak, aire-konpresore zentrifugoak eta torloju-konpresoreak erabiltzen dituzte batez ere.
3. Aire hozgailua
Aire konprimituaren tenperatura murrizteko erabiltzen da airea lehortzeko arazgailuan eta airea bereizteko dorrean sartu aurretik, dorrean sartzen den tenperaturaren gorabehera handiak saihesteko eta aire konprimituaren hezetasun gehiena hauspea dezake. Nitrogenoko ur-hozgailuak (ura hozteko dorrez eta aire-hozte-dorrez osatuta: ura hozteko dorreak airea bereizteko dorrearen hondakin-gasa erabiltzen du zirkulatzen duen ura hozteko, eta airea hozteko dorreak ura hozteko dorrearen zirkulazio-ura erabiltzen du hozteko. airea), freon aire-hozgailua.
4. Aire lehorgailua eta arazgailua
Aire konprimituak hezetasun, karbono dioxido, azetileno eta beste hidrokarburo batzuk ditu oraindik aire hozkailutik igaro ondoren. Airea bereizteko dorrean metatutako hezetasun izoztuak eta karbono dioxidoak kanalak, hodiak eta balbulak blokeatuko ditu. Oxigeno likidoan azetilenoa metatzen da eta lehertzeko arriskua dago. Hautsak makineria eragilea higatuko du. Airea bereizteko unitatearen epe luzerako funtzionamendu segurua bermatzeko, arazketa-ekipo berezia ezarri behar da ezpurutasun horiek kentzeko. Airea arazteko metodo ohikoenak adsortzioa eta izoztea dira. Bahe molekularra xurgatzeko metodoa oso erabilia da Txinan nitrogeno-sorgailu txiki eta ertainetan.
5. Airea bereizteko dorrea
Airea bereizteko dorreak, batez ere, bero-trukagailu nagusia, likidotzailea, destilazio-dorrea, kondentsazio-lurrungailua eta abar barne hartzen ditu. Bero-trukagailu nagusia, kondentsazio-lurrungailua eta likidotzailea plaka-deformatutako bero-trukagailuak dira. Aluminiozko metalezko egitura duen partizio konbinatuen bero-trukagailu mota berri bat da. Batez besteko tenperatura-aldea oso txikia da eta bero-trukearen eraginkortasuna %98-99koa da. Destilazio-dorrea airea bereizteko ekipo bat da. Dorre ekipamendu motak barne zatien arabera banatzen dira. Bahe-plakadun bahe-plakadun dorreari bahe-plaka-dorre deitzen zaio, burbuila-txapeldun plaka duen burbuila-txapelaren dorreari burbuila-txapelaren dorreari eta pilatutako ontziratze-dorreari bahe-plaka-dorre deitzen zaio. Bahe-plakak egitura sinplea du, fabrikatzeko erraza da eta plaka-eraginkortasun handia du, beraz, oso erabilia da airearen frakzioaren destilazio-dorreetan. Paketatutako dorreak, batez ere, 0,8 m-tik beherako diametroa eta 7 m-tik gorako altuera duten destilazio-dorreetarako erabiltzen dira. Gaur egun oso gutxitan erabiltzen dira burbuilen dorreak, egitura konplexuagatik eta fabrikazio zailtasunengatik.
6. Turbozabaltzailea
Nitrogeno-sorgailuek energia hotza sortzeko erabiltzen duten pala birakaria da. Tenperatura baxuko baldintzetan erabiltzen den gas turbina da. Turboexpanders-ek fluxu axial mota, fluxu erradial zentripetal eta fluxu erradial zentripetal motatan banatzen dira bulkadan gasaren fluxuaren norabidearen arabera; gasak bultzatzailean hedatzen jarraitzen duen ala ez, kontraeraso motan eta inpaktu motan banatzen da. Etengabeko hedapena kontraeraso motakoa da. mota, ez du hedatzen jarraitzen eta inpaktu mota bihurtzen da. Etapa bakarreko fluxu axial erradiala inpaktu turbina hedagailuak oso erabiliak dira airea bereizteko ekipoetan. Airea bereizteko nitrogeno-sorgailu kriogenikoak ekipamendu konplexuak ditu, eremu zabala, azpiegitura-kostu handiak, ekipoetan behin-behineko inbertsio handia, funtzionamendu-kostu handiak, gas-ekoizpen motela (12 eta 24 ordu), instalazio-baldintza handiak eta ziklo luzea. Ekipamendua, instalazioa eta azpiegitura faktoreak kontuan hartuta, 3500 Nm3/h-tik beherako ekipoetarako zehaztapen berberak dituzten PSA ekipoen inbertsio-eskala airea bereizteko ekipo kriogenikoena baino %20 eta %50 txikiagoa da. Nitrogeno-sorgailu kriogenikoaren gailua egokia da industria-eskala handiko nitrogeno ekoizpenerako, baina eskala ertaineko eta txikiko nitrogeno-ekoizpena ez da ekonomikoa.
Argitalpenaren ordua: 2024-02-27
