Produzione di ossigeno criogenicoLa tecnologia è un processo avanzato che utilizza la differenza del punto di ebollizione del gas per separare l'ossigeno e l'azoto comprimendo e raffreddando l'aria. Questo processo prevede molteplici fasi operative delicate, ognuna delle quali ha un impatto importante sulla purezza finale dell’ossigeno e sull’efficienza produttiva. Una profonda comprensione dei processi chiave di questa tecnologia può aiutare a ottimizzare le operazioni e garantire un’efficiente produzione di gas.
Componenti principali e funzioni
I componenti principali delle apparecchiature per la produzione di ossigeno criogenico includono
Filtro dell'aria: utilizzato per rimuovere impurità e particelle nell'aria per garantire che l'aria che entra nell'apparecchiatura soddisfi gli standard di qualità richiesti.
Compressore d'aria: comprime l'aria ad alta pressione per fornire le condizioni necessarie per la successiva lavorazione.
Raffreddatore d'aria: riduce la temperatura dell'aria compressa per facilitare la successiva lavorazione a bassa temperatura.
Dispositivo di asciugatura e purificazione dell'aria: rimuove l'umidità e le impurità presenti nell'aria per garantire secchezza e purezza dell'aria.
Torre di separazione dell'aria (torre di distillazione): separa i componenti nell'aria, tra cui la torre inferiore, la torre superiore e l'evaporatore di condensazione principale, che è il nucleo dell'apparecchiatura.
Unità di refrigerazione: raffredda l'aria a uno stato di bassa temperatura per fornire l'ambiente a bassa temperatura richiesto per il processo di separazione.
Scambiatore di calore: utilizzato per lo scambio di calore durante il processo di separazione a bassa temperatura per raffreddare ulteriormente l'aria e assistere il processo di separazione.
Colonna di separazione: attraverso la separazione a più stadi, i componenti del gas come ossigeno e azoto vengono gradualmente separati.
Questi componenti lavorano insieme per separare in modo efficiente l'ossigeno presente nell'aria attraverso il processo per soddisfare le varie esigenze di ossigeno ad elevata purezza. Questa apparecchiatura è adatta per occasioni di consumo di gas su larga scala, come impianti di produzione industriale, impianti di ossigeno, stazioni di fornitura di ossigeno, ecc.
Separazione criogenica dell'aria
Principio di funzionamento
La tecnologia di produzione criogenica dell'ossigeno viene utilizzata per separare l'aria comprimendola e raffreddandola a bassa temperatura e utilizzando il punto di ebollizione dell'ossigeno e dell'azoto per separare il gas per ottenere ossigeno ad elevata purezza. Il processo include i seguenti passaggi:
Innanzitutto, l'aria viene rimossa dal filtro e quindi ridotta a circa 0,7 MPa. Il calore generato durante il processo di compressione viene trattato dal refrigeratore d'acqua per evitare che la temperatura sia troppo elevata. Quindi, l'aria compressa è stata raffreddata da -10 gradi C a -20 gradi C nell'unità di pre-raffreddamento e il vapore acqueo condensato è stato raffreddato per ridurre il carico della lavorazione successiva.
Successivamente, l'aria entra nella torre frazionaria e si raffredda passo dopo passo per separare l'ossigeno e l'azoto. L'azoto è soggetto a vaporizzazione a causa del basso punto di ebollizione, mentre l'ossigeno è condensato a causa dell'elevato punto di ebollizione. Il gas separato viene rimosso dal setaccio molecolare per rimuovere il vapore acqueo residuo e altre impurità.
Per ridurre ulteriormente la temperatura dell'ossigeno, viene utilizzato il sistema nel sistema e la differenza di raffreddamento tra la temperatura del gas può essere utilizzata per ridurre l'ossigeno a circa -196 grado C. Alla fine, l'ossigeno liquido e l'azoto liquido venivano immagazzinati in apposite scanalature per uso industriale. Questa tecnologia occupa una posizione dominante grazie alla sua elevata efficienza e al basso consumo energetico nell'industria dell'ossigeno.
Separazione criogenica dell'aria
Precauzioni di sicurezza
- Mantenere una distanza di sicurezza: assicurarsi che l'uscita di aspirazione dell'aria sia lontana da fonti di gas nocivi come gli idrocarburi per evitare rischi per la sicurezza.
- Controllo delle impurità dell'aria: monitorare regolarmente il contenuto di impurità nell'aria nella porta di aspirazione per garantire la conformità ai requisiti delle "Norme tecniche di sicurezza per la produzione di ossigeno e gas correlati mediante il metodo di congelamento" (GB16912-2008).
- Controllare il contenuto di polvere: mantenere il contenuto di polvere nell'aria presso la porta di aspirazione dell'unità di separazione dell'aria senza superare il limite specificato.
- Installare un sistema di allarme antincendio: installare un sistema di allarme antincendio automatico all'interno della parete protettiva del compressore di ossigeno della turbina per migliorare la sicurezza.
- Evitare filtri a bagno d'olio: evitare l'uso di filtri a bagno d'olio all'ingresso del compressore d'aria per ridurre i rischi per la sicurezza.
- Installazione di un serbatoio dell'olio di alto livello: i compressori d'aria di grandi e medie dimensioni che non sono dotati di una pompa dell'olio con testata dell'albero devono essere dotati di un serbatoio dell'olio di alto livello o di un serbatoio dell'olio a pressione ed essere dotati di sistema di avvio automatico e dispositivi di protezione dell'interblocco di arresto della pompa dell'olio ausiliaria.
- Utilizzare un serbatoio tampone: quando compressori con pressioni diverse vengono utilizzati in serie, viene installato un serbatoio tampone per ridurre le fluttuazioni di pressione e il rischio di danni alle apparecchiature.
- Pre-pulire le impurità con punto di ebollizione elevato: come umidità, anidride carbonica, ecc. per evitare l'intasamento dell'apparecchiatura.
- Installare apparecchiature di depurazione: rimuovere l'acetilene e gli idrocarburi dall'aria per evitare l'accumulo e causare incidenti alla sicurezza.
- Garantire la tenuta: garantire che apparecchiature, tubi e valvole siano ben sigillati per evitare perdite di liquidi criogenici.
- Considerare le emissioni di ossigeno liquido: evitare l'uso di prodotti in acciaio al carbonio per prevenire l'infragilimento causato dall'ossigeno liquido.
- Scaricare in modo ragionevole i gas asfissianti: portare i tubi di scarico di azoto, argon e altri gas asfissianti all'esterno ed evitare che le aperture di scarico siano rivolte verso aree densamente popolate.
Il rispetto di queste precauzioni di sicurezza ridurrà efficacemente i potenziali rischi nel processo di produzione di ossigeno criogenico e garantirà il funzionamento stabile dell'apparecchiatura e la sicurezza degli operatori. Implementando misure preventive complete e una manutenzione regolare, è possibile garantire che il sistema di generazione di ossigeno criogenico funzioni in modo efficiente e affidabile, fornendo una fornitura stabile di ossigeno per varie applicazioni industriali.
