Compoziția principală a sistemului de echipamente de separare a gazelor

Echipamentul de separare a gazelor de joasă presiune este compus din patru sisteme principale: sistem de compresie a aerului, sistem de purificare a impurităților și schimb de căldură, sistem de refrigerare și sistem de rectificare prin lichefiere. Echipamentele mecanice corespunzătoare includ compresor cu turbină de aer, turn de răcire cu aer, expansor de turbină și turn de fracționare. Principiul de funcționare al echipamentului de separare a gazelor de joasă presiune se bazează pe ciclul de lichefiere și teoria rectificării. Aerul care intră este mai întâi comprimat și răcit de către turnul de răcire cu aer al compresorului turbinei la o presiune de 0,5 MPa și o temperatură de aproximativ 303k, apoi intră în schimbătorul de căldură cu comutare ( E1 și E2). Cele două schimbătoare de căldură pot elimina apa și dioxidul de carbon din aer și pot efectua schimbul de căldură. Aerul este răcit la o temperatură apropiată de temperatura de lichefiere (101K) și apoi trimis în turnul inferior, o parte din aer este extrasă din turnul inferior și trimisă la schimbătorul de căldură (E2) pentru încălzire. Aerul încălzit se unește cu o cantitate mică de aer rece din turnul inferior și intră în expansorul turbinei pentru expansiune adiabatică pentru a genera capacitatea de răcire necesară, care este apoi trimisă în turnul superior pentru rectificare. Aerul rămas este preliminar rectificat în coloana inferioară. Aerul lichefiat care conține 38% oxigen este obținut în partea de jos, azotul lichid pur care conține 99,99% azot este obținut în partea de sus a turnului inferior, iar azotul lichid murdar care conține aproximativ 95% azot se obține la mijloc. Aerul lichefiat, azotul lichid pur și respectiv azotul lichid murdar sunt extrase din coloana inferioară și depresurizate la aproximativ 0,05 MPa prin supapa de accelerație, apoi trimise în coloana superioară ca lichid de reflux. Aici, a doua rectificare profundă la temperatură joasă este efectuată pentru a obține oxigen de înaltă puritate care conține 99,6-99,8 la sută oxigen în partea de jos a coloanei superioare. Acesta curge prin schimbătorul de căldură (E4, E2, E1) pentru a schimba căldură cu aerul și este evacuat din coloană după ce a fost încălzit la temperatura atmosferică. Azotul de înaltă puritate cu 99,999 la sută azot este obținut în partea de sus a coloanei superioare, iar azotul de canalizare cu aproximativ 96 la sută azot este obținut la mijlocul coloanei superioare. Toate sunt reîncălzite la temperatura atmosferică prin schimbătoare de căldură (E3, E4, E2, E1) și apoi descărcate în unitate.