O equipamento criogênico de separação de ar é uma tecnologia avançada baseada na liquefação do ar, que pode separar efetivamente nitrogênio, oxigênio e argônio. Este processo é chamado de separação criogênica do ar.
Princípio de funcionamento do nitrogênio com separação criogênica do ar
Na fase inicial, o ar é comprimido por um compressor, depois passa por uma unidade de troca de calor e depois se expande em um expansor ou válvula borboleta, resfriando a 93 K e finalmente convertendo-o em ar líquido.
Em seguida, através de uma maior separação do ar líquido, são extraídos principalmente nitrogênio líquido e oxigênio líquido. Este processo depende da diferença nos pontos de ebulição de cada componente: o oxigênio tem ponto de ebulição de 90,18 K e o nitrogênio tem ponto de ebulição de 77,36 K. Este processo de separação é repetido em uma peneira especial e, finalmente, oxigênio líquido, argônio e nitrogênio são gerados.
Princípio de separação de gases
A operação da planta de separação criogênica do ar é baseada no método de destilação criogênica, que utiliza a diferença nos pontos de ebulição dos componentes do ar e a diferença no equilíbrio dos componentes da mistura líquida e vapor. Durante o processo de separação criogênica, os componentes do ar nas fases líquida e gasosa entram em contato para conseguir a troca de massa e calor. Como resultado, a fase gasosa é enriquecida com componentes de baixo ponto de ebulição (nitrogênio), enquanto a fase líquida é enriquecida com componentes de alto ponto de ebulição (oxigênio).
Vantagens do nitrogênio na separação criogênica do ar
O método criogênico é o único método que pode fornecer separação de alta pureza e altas taxas de extração em qualquer quantidade de produto, o que é essencial para alcançar alta eficiência. Além disso, o método pode produzir múltiplos produtos de separação ao mesmo tempo, tanto na forma gasosa quanto líquida. Quanto mais produtos forem produzidos, mais eficientemente a planta poderá ser operada, proporcionando maior flexibilidade técnica.
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