Основний системний склад газороздільного обладнання

Обладнання для розділення газів низького тиску складається з чотирьох основних систем: системи стиснення повітря, системи очищення домішок і теплообміну, системи охолодження та системи виправлення зрідження. Відповідне механічне обладнання включає компресор повітряної турбіни, башту повітряного охолодження, детандер турбіни та башту фракціонування. Принцип роботи обладнання для розділення газу низького тиску заснований на циклі зрідження та теорії ректифікації. Повітря, що надходить, спочатку стискається й охолоджується повітряною градирнею компресора турбіни до тиску 0.5 МПа і температури близько 303K, а потім надходить у комутаційний теплообмінник ( E1 і E2). Два теплообмінники можуть видаляти воду та вуглекислий газ у повітрі та проводити теплообмін. Повітря охолоджується до температури, близької до температури розрідження (101K), а потім направляється в нижню вежу. Частина повітря витягується з нижньої вежі і направляється в теплообмінник (E2) для нагріву. Нагріте повітря поєднується з невеликою кількістю холодного повітря з нижньої вежі та надходить у турбінний розширювач для адіабатичного розширення для створення необхідної потужності охолодження, яке потім направляється у верхню вежу для виправлення. Решту повітря попередньо ректифікують у нижній колоні. Зріджене повітря, що містить 38 відсотків кисню, отримують у нижній частині, чистий рідкий азот, що містить 99,99 відсотків азоту, отримують у верхній частині нижньої вежі, а брудний рідкий азот, що містить близько 95 відсотків азоту, отримують у середині. Зріджене повітря, чистий рідкий азот і брудний рідкий азот відповідно витягуються з нижньої колони та скидаються до приблизно 0,05 МПа через дросельний клапан, а потім направляються у верхню колону як флегматична рідина. Тут проводиться друга глибока низькотемпературна ректифікація для отримання кисню високої чистоти, що містить 99.6-99.8% кисню в нижній частині верхньої колони. Він протікає через теплообмінник (E4, E2, E1) для обміну теплом з повітрям і виводиться з колони після нагрівання до атмосферної температури. Азот високої чистоти з 99,999 відсотками азоту отримують у верхній частині верхньої колони, а азот стічних вод із приблизно 96 відсотками азоту отримують у середині верхньої колони. Всі вони повторно нагріваються до атмосферної температури за допомогою теплообмінників (E3, E4, E2, E1), а потім виводяться в установку.