Какво е криогенна обработка

Основен въздушен компресор (MAC)

MAC компресира атмосферния въздух, обикновено до 60-90 PSIG и го доставя в системата. Тези компресори обикновено се задвижват от електрически двигатели. Предвидени са междустепенни охладители за отстраняване на топлината от компресията между всяка степен на компресора, които обикновено са 2-3.

Почистване на предния край

Съвременните ASU използват устройство за предварително пречистване (PPU), което премахва влагата, CO2 и повечето въглеводороди от въздуха. Влагата и CO2 трябва да бъдат отстранени, за да се предотврати образуването на лед и сух лед по-късно в процеса. PPU обикновено се състои от охладител за охлаждане на въздуха до 40-55F, сепаратор на кондензат за отстраняване на свободната вода и 2 съда, пълни с десикант и материал от молово сито, който адсорбира замърсителите, като същевременно позволява на въздуха да преминава. Единият слой е винаги включен в процеса, докато другият слой се регенерира с нагрят отпадъчен азот за отстраняване на натрупаните замърсители. Леглата се сменят автоматично на всеки 5-8 часа. Въздухът от PPU е много близо до влага и без CO2.

Някои по-стари ASU използват реверсивни топлообменници за извършване на почистване на предния край. Тези системи съдържат специални криогенни топлообменници, които замразяват влагата и CO2, позволявайки чист въздух да тече към процеса на дестилация. Проходите в топлообменника се превключват на всеки 3-10 минути от серия дроселови и възвратни клапани. Единият проход премахва замърсителите, докато другият се регенерира от изходящите отпадъчни газове.

Въпреки това отстраняването на влага и CO2 чрез обръщане на топлообменниците е икономично както по отношение на капиталовите разходи, така и по отношение на оперативните разходи.

Coldbox

Студената кутия съдържа криогенни топлообменници, дестилационни колони и свързаните с тях клапани и тръбопроводи. Тъй като части от тази система са много студени, всички компоненти се монтират вътре в охладителната кутия и след това се затварят в изолация. Coldboxes могат да бъдат правоъгълни или цилиндрични и обикновено са високи, някои над 200′ в зависимост от капацитета и вида на аргоновата система.

Съвременните студени боксове са пълни с перлитна изолация, която е лека и лесна за поставяне и демонтиране, когато е необходимо. По-старите охладителни кутии могат да бъдат плътно опаковани с криогенна минерална вата, която е ръчно пакетирана до 14 паунда на кубичен фут. Отнема много време за инсталиране и премахване.

Разширител

Всички ASU, с изключение на някои много малки модули, имат разширители. Разширителите осигуряват необходимото охлаждане за производство на течности в системата на дестилационната колона. Въздухът, азотът или отпадъчният азот се подава към разширителя, което кара колелото да се върти и прехвърля енергия към компресор, генератор или маслена спирачка. Този трансфер на енергия кара газа да се охлади. Докато процесът продължава, температурата на изхода на разширителя в крайна сметка достига проектната температура, докато охлажда системата на колоната.

Система с течен аргон

Има 2 често срещани типа системи с течен аргон. Много заводи изобщо не предоставят оборудване за отделяне на аргон. В тези случаи повечето аргон просто излизат от ASU с отпадъчния газ. Първият тип използва колона със суров аргон, която концентрира аргон до 2-3% съдържание на O2 от захранване от колоната с ниско налягане с 88-92% O2. Този суров аргон се затопля и смесва с водород, преди да влезе в каталитичен реактор, където H2 и O2 се комбинират, за да направят вода. Този мокър аргон след това се изсушава и отново се охлажда до криогенни температури, след което H2 и N2 се отстраняват съответно в сепаратор и дестилационна колона.

Системите с криогенен аргон зависят единствено от дестилацията за пречистване. Тъй като са необходими голям брой тави или опаковки за отделяне на аргон от кислород, тези колони могат да бъдат над 200 фута високи. Много нови инсталации използват системи с криогенен аргон, за да избегнат използването на аргонов компресор и водород в процеса. Недостатъкът е дългото време за възстановяване за постигане на чистота след стартиране или нарушение на процеса, много пъти над 48 часа.

ASU-plant