Kas ir kriogēnā apstrāde

Galvenais gaisa kompresors (MAC)

MAC saspiež atmosfēras gaisu, parasti līdz 60–90 PSIG, un piegādā to sistēmai. Šos kompresorus parasti darbina elektromotori. Starppakāpju dzesētāji ir paredzēti, lai noņemtu kompresijas siltumu starp katru kompresora posmu, no kuriem parasti ir 2-3.

Priekšgala tīrīšana

Mūsdienu ASU izmanto priekšattīrīšanas ierīci (PPU), kas no gaisa noņem mitrumu, CO2 un lielāko daļu ogļūdeņražu. Mitrums un CO2 ir jānoņem, lai vēlāk procesā neveidotos ledus un sausais ledus. PPU parasti veido dzesētājs, lai atdzesētu gaisu līdz 40–55 F, kondensāta separators brīvā ūdens noņemšanai un 2 trauki, kas piepildīti ar desikantu un molu sieta materiālu, kas adsorbē piesārņotājus, vienlaikus ļaujot gaisam iziet cauri. Viena gulta vienmēr ir ieslēgta procesam, bet otra gulta tiek reģenerēta ar apsildāmu slāpekļa atkritumiem, lai noņemtu uzkrātos piesārņotājus. Gultas tiek automātiski pārslēgtas ik pēc 5-8 stundām. Gaiss no PPU ir ļoti tuvu mitrumam un bez CO2.

Daži vecāki ASU izmanto reversos siltummaiņus, lai veiktu priekšpuses tīrīšanu. Šajās sistēmās ir īpaši kriogēnie siltummaiņi, kas sasaldē mitrumu un CO2, ļaujot tīram gaisam ieplūst destilācijas procesā. Caurules siltummainī tiek pārslēgtas ik pēc 3-10 minūtēm ar virkni droseļvārstu un pretvārstu. Viena caurlaide noņem piesārņojumu, bet otra tiek reģenerēta ar izejošām dūmgāzēm.

Lai gan mitruma un CO2 noņemšana ar reverso siltummaiņu palīdzību ir ekonomiska gan kapitāla, gan ekspluatācijas izmaksu ziņā.

Coldbox

Aukstā kastē ir kriogēnie siltummaiņi, destilācijas kolonnas un saistītie vārsti un cauruļvadi. Tā kā šīs sistēmas daļas ir ļoti aukstas, visas sastāvdaļas tiek montētas aukstumkastes iekšpusē un pēc tam izolētas. Aukstās kastes var būt taisnstūrveida vai cilindriskas, un parasti tās ir garas, dažas virs 200 ′ atkarībā no argona sistēmas jaudas un veida.

Mūsdienu aukstumkastes ir piepildītas ar perlīta izolāciju, kas ir viegla un viegli uzstādāma un nepieciešamības gadījumā noņemta. Vecākas aukstumkastes var būt cieši pildītas ar kriogēno akmens vati, kas ir ar rokām iepakota līdz 14 mārciņām uz kubikpēdu. Tās uzstādīšana un noņemšana ir ļoti laikietilpīga.

Paplašinātājs

Visiem ASU, izņemot dažas ļoti mazas vienības, ir paplašinātāji. Paplašinātāji nodrošina nepieciešamo dzesēšanu, lai iegūtu šķidrumus destilācijas kolonnas sistēmā. Gaiss, slāpeklis vai atkritumu slāpeklis tiek padots paplašinātājam, izraisot riteņa griešanos un pārvadot enerģiju uz kompresoru, ģeneratoru vai eļļas bremzi. Šī enerģijas pārnešana izraisa gāzes atdzišanu. Procesam turpinoties, kolonnas sistēmas dzesēšanas laikā paplašinātāja izplūdes temperatūra galu galā sasniedz paredzēto temperatūru.

Šķidrā argona sistēma

Ir 2 izplatīti šķidro argona sistēmu veidi. Daudzas rūpnīcas vispār nenodrošina argona atdalīšanas aprīkojumu. Šādos gadījumos lielākā daļa argona vienkārši iziet no ASU kopā ar atgāzēm. Pirmajā tipā tiek izmantota neapstrādāta argona kolonna, kas koncentrē argonu līdz 2–3% O2 saturam no zema spiediena kolonnas 88–92% O2. Šis neapstrādāts argons tiek uzsildīts un sajaukts ar ūdeņradi pirms nonākšanas katalītiskajā reaktorā, kur H2 un O2 apvienojas, veidojot ūdeni. Pēc tam šo mitro argonu žāvē un atkal atdzesē līdz kriogēnai temperatūrai, pēc tam H2 un N2 atdala attiecīgi separatorā un destilācijas kolonnā.

Kriogēnās argona sistēmas attīrīšanai ir atkarīgas tikai no destilācijas. Tā kā argona atdalīšanai no skābekļa ir nepieciešams liels skaits paplāšu vai iepakojumu, šīs kolonnas var būt garākas par 200 pēdām. Daudzas jaunas rūpnīcas izmanto kriogēnās argona sistēmas, lai izvairītos no argona kompresora un ūdeņraža izmantošanas procesā. Negatīvā puse ir ilgs atkopšanas laiks, lai sasniegtu tīrību pēc procesa palaišanas vai izjaukšanas, daudzas reizes vairāk nekā 48 stundas.

ASU-plant