Fluxo e recursos do processo:
O ar é primeiro comprimido e purificado antes de entrar na fase de ultracongelamento. Através de um ciclo de resfriamento de compressão e expansão de vários-estágios, o ar é gradualmente resfriado e liquefeito.
Esse processo fornece um ambiente estável e eficiente de baixa-temperatura para destilação subsequente, servindo como base para todo o processo de separação.
Após entrar na torre de destilação, o ar líquido é gradualmente separado pelo gradiente de temperatura dentro da torre, dependendo dos diferentes pontos de ebulição de seus componentes, como oxigênio, nitrogênio e argônio.
Após a destilação, oxigênio, nitrogênio e argônio de alta pureza podem ser produzidos, atingindo purezas superiores a 99,999%, atendendo aos rigorosos requisitos de indústrias como eletrônica, médica, metalurgia, engenharia química e pesquisa científica.
Componentes principais do dispositivo de separação de ar:
O Dispositivo de Separação de Ar consiste em vários sistemas principais, cada um meticulosamente projetado e otimizado para garantir operação estável e alta pureza de gás. Seus principais componentes incluem:
O sistema de compressão de ar
Composto por filtro de entrada de ar, compressor, resfriador entre estágios e silenciador.
Esse sistema comprime o ar até a pressão necessária enquanto remove inicialmente as impurezas, fornecendo uma fonte de ar estável para processos subsequentes de pré--resfriamento e purificação.
O sistema de pré{0}resfriamento de ar
Inclui uma torre de resfriamento-de água, uma torre-de resfriamento de ar, uma bomba d'água e um resfriador.
Reduz a temperatura do ar comprimido para uma faixa apropriada, criando condições para o sistema de purificação da peneira molecular e ultracongelamento.
O sistema de purificação por peneira molecular
Usa um adsorvedor de peneira molecular e silenciador de ventilação de nitrogênio.
Ele remove principalmente umidade, dióxido de carbono e hidrocarbonetos do ar, evitando que impurezas congelem em baixas temperaturas e obstruam canos ou danifiquem equipamentos.
O sistema de troca de calor
Composto por trocador de calor principal e subcooler.
Utilizando a troca de energia entre gases quentes e frios, resfria ainda mais o ar, melhorando a eficiência energética geral. O sistema de destilação inclui unidades principais, como torres de destilação e evaporadores condensadores.
Através do processo de destilação, os componentes do ar são gradualmente separados com base nas diferenças de ponto de ebulição. O nitrogênio de alta-pureza é produzido no topo da torre superior, o oxigênio de alta-pureza é obtido na parte inferior da torre inferior e o argônio pode ser extraído no meio.
O sistema de entrega do produto é equipado com uma estação reguladora de pressão e uma estação de dosagem.
Isso garante que os produtos de gás sejam entregues aos usuários com pressão estável e medição precisa, adaptando-se a vários cenários de aplicação industrial.
O sistema de armazenamento e backup de líquidos consiste em tanques de armazenamento de líquidos, tanques de armazenamento de gás e evaporadores de líquidos.
Este sistema oferece aos usuários capacidade de reserva e suporte emergencial, garantindo o fornecimento contínuo de produtos de gás durante picos de demanda ou manutenção de equipamentos.
Princípios de Purificação de Unidades de Separação de Ar
Em unidades de separação de ar que utilizam destilação criogênica, o ar deve passar por processos de pré-tratamento, como filtração, pré-resfriamento e purificação, antes de entrar na caixa fria para separação. Essa etapa é crucial porque, se as impurezas do ar não forem removidas, a operação estável e a vida útil do equipamento em ambientes-de baixa temperatura serão diretamente ameaçadas.
1. A importância da filtragem do ar
O ar de alimentação contém uma grande quantidade de poeira. Se não for tratada, essa poeira pode causar desgaste, corrosão e incrustações nos impulsores e nas pás durante a operação em alta-velocidade do compressor de ar, encurtando a vida útil do equipamento. Portanto, filtros de ar de alta-eficiência são essenciais para remover partículas em suspensão e garantir a limpeza inicial do ar.
2. A necessidade de pré-resfriamento do ar
Após a compressão pelo compressor da turbina, a temperatura do ar pode subir para mais de 80 graus. Esta alta temperatura não conduz aos subsequentes processos de adsorção e troca de calor da peneira molecular. Os sistemas de pré-resfriamento de ar (como resfriamento de água, resfriamento de ar e unidades de refrigeração) podem reduzir efetivamente a temperatura, tornando o ar mais adequado para processamento-de baixa temperatura quando entra na unidade de separação de ar.
3. Sistema de purificação por peneira molecular
Além da poeira, o ar também contém umidade, dióxido de carbono e hidrocarbonetos (como o acetileno). Essas impurezas congelam e se depositam facilmente em ambientes-de baixa temperatura, potencialmente bloqueando as passagens de ar ou danificando equipamentos. As plantas modernas de separação de ar geralmente usam sistemas de purificação por peneira molecular, que utilizam adsorção para remover umidade e dióxido de carbono, garantindo a limpeza e estabilidade do ar que entra na caixa fria. Esta etapa não apenas melhora a eficiência da separação, mas também prolonga significativamente a vida útil do equipamento.
A filtragem, o pré-resfriamento e a purificação do ar são etapas essenciais nas plantas de separação de ar, fornecendo uma base sólida para a destilação criogênica subsequente.
Você pode personalizar unidades de separação de ar (ASUs) para atender a diferentes requisitos de gás?
Sim. Nossas ASUs podem adaptar as proporções de produção para atender às necessidades do cliente, por exemplo, concentrando-se na produção de oxigênio, nitrogênio ou argônio de alta-pureza. Projetaremos um processo de separação personalizado e uma configuração de equipamento adaptada à sua aplicação industrial (como fabricação de aço, produtos químicos, gases medicinais ou fabricação de eletrônicos) para garantir uma operação eficiente, estável e compatível.
O sistema de automação e controle da ASU pode ser personalizado para atender às minhas necessidades?
Sim. Oferecemos soluções avançadas de automação e controle e podemos configurar um sistema DCS/PLC para automatizar totalmente o processo de produção. O sistema de controle monitora parâmetros-chave como temperatura, pressão, pureza e vazão em tempo real, suporta monitoramento remoto e funções de alarme e garante operação segura e controlável.
A ASU pode ser personalizada para atender às condições do local (como clima, altitude ou combinação energética)?
Claro. Nossa equipe de engenharia realizará uma avaliação abrangente do ambiente do local, incluindo temperatura, umidade, altitude e combinação de energia, durante a fase inicial do projeto, e otimizará o fluxo do processo e a estrutura do equipamento de acordo. Por exemplo, em áreas-de grande altitude, ajustamos os parâmetros do compressor e do trocador de calor para garantir que o equipamento possa operar com eficiência em ambientes especiais.
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