Luchtscheidingsinstallaties begrijpen:hoe ze atmosferische lucht verdelen in waardevolle gassen

Een luchtscheidingsinstallatie is een industriële faciliteit die van nature voorkomende lucht, of atmosferische lucht, scheidt in de samenstellende gassen. De gassen die tijdens het proces worden geoogst omvatten zuurstof, stikstof en argon, evenals enkele inerte gassen zoals neon, xenon en krypton. Omdat stikstof en zuurstof de twee meest voorkomende gassen in de atmosfeer van de aarde zijn, vormen deze twee elementen het grootste deel van de gassen die bij dit proces worden geoogst.

Het proces dat in een luchtscheidingsinstallatie wordt gebruikt, wordt cryogene destillatie genoemd. Door de atmosferische lucht af te koelen tot extreem lage temperaturen kunnen de samenstellende gassen worden gescheiden en geoogst. Bij sommige planten kunnen ook vloeibare vormen van stikstof of zuurstof worden geoogst.

Het cryogene destillatieproces bestaat uit vier stappen. In de eerste stap wordt atmosferische lucht gereinigd en gecomprimeerd tot een drukbereik van 5 tot 10 bar (4-9 atmosfeer). Het reinigingsproces verwijdert stof en verontreinigingen die het koelproces kunnen verstoren. Het compressieproces verwarmt de lucht om sporen van vocht te verwijderen voordat de gecomprimeerde lucht naar een warmtewisselaar wordt geleid om te koelen.

Wanneer de perslucht is afgekoeld, is de volgende stap het zuiveren. Bij dit proces wordt de lucht door een moleculaire zeef geleid, die de lucht filtert door een proces dat adsorptie wordt genoemd. Bij dit proces worden gassen of moleculen aangetrokken door een adsorberend oppervlak en vormen ze een laag bovenop het adsorberende materiaal. De moleculaire zeven zijn ontworpen om kooldioxide, water en koolwaterstofgassen te verwijderen.

Nadat de lucht is gezuiverd, kan deze veilig naar de koel- en destillatiekamer worden geleid. De koelkamer bestaat uit een warmtewisselaar en cryogene stromen. Wanneer de lucht door deze kamer wordt geleid, bereikt deze voldoende lage temperaturen om destillatie van de samenstellende gassen mogelijk te maken.

De destillatie van de lucht vindt plaats in de destillatiekolom. Afhankelijk van de te oogsten gassen kan de lucht door meer dan één destillatiekolom gaan. Dit onderdeel gebruikt koelmiddel en een expander of klep om een ​​Joule-Thomson-effect te genereren, waardoor de componentgassen van de lucht afkoelen en een vloeibare toestand bereiken. De vloeibaar gemaakte gassen worden vervolgens verzameld en opgewarmd tot omgevingstemperatuur voor opslag of gebruik.

De gassen die door een luchtscheidingsinstallatie worden geproduceerd, worden in veel industriële processen gebruikt. In sommige gevallen worden deze gasvormige vormen van deze elementen via directe pijpleidingen naar industriële gebruikers getransporteerd. In andere gevallen kunnen de geoogste elementen worden opgeslagen in vloeibare of gasvormige vorm voor later transport en gebruik. Grotere hoeveelheden gedestilleerde gassen worden gewoonlijk in vloeibare vorm vervoerd door tankwagens. Kleinere hoeveelheden kunnen als gas in cilinders onder druk worden vervoerd.

About Mechanics streeft ernaar nauwkeurige en betrouwbare informatie te verstrekken. We selecteren zorgvuldig gerenommeerde bronnen en hanteren een rigoureus proces van factchecking om aan de hoogste normen te voldoen. Lees ons redactionele proces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.