1. Översikt över den övergripande utvecklingen av luftseparationsenhetsteknologi
Under det senaste decenniet, lågtemperaturluftseparationsenheterhar gjort stora framsteg och utveckling inom teknik: extraktionsgraden för syre och argon har förbättrats ytterligare, enhetens energiförbrukning av produkter har minskat och enhetens tillförlitlighet har varit mer garanterad.
2. Klassificering och egenskaper hos luftseparationsprocesser
Processklassificering: Luftseparationsprocesser är vanligtvis indelade i två kategorier: metallurgisk och kemisk.
Metallurgisk process: En luftseparationsprocess som använder en syrekompressor för att komprimera syre trycket ur kalllådan från cirka 0,13MPa till cirka 3,0MPa.
Kemisk typ (intern kompressionsprocess): En luftseparationsprocess som använder en kryogen vätskepump för att komprimera vätskan syre i huvudkondensorn till ett arbetstryck på 6,5-9,5MPa och sedan skickar den ut ur kalllådan, det vill säga kryogen luftseparation.
Utveckling och egenskaper hos den interna kompressionsprocessen
Utvecklingsstatus: Under de senaste åren har den interna kompressionsprocessen (kemisk typ) utvecklats kraftigt. Det används inte bara i kemiska företag utan också snabbt befordras av stålföretag. Till exempel har Taiyuan Iron and Steel Company, Baoshan Iron and Steel Company och Yangzi Petrochemical alla valt den interna kompressionsluftseparationsprocessen.
Huvudfunktioner:
Eftersom den dyra syreturbinkompressorn ersätts av den flytande syrepumpen och booster eller den kombinerade flytande syrepumpen och högtrycksluftkompressorn kan investeringen minskas.
Eftersom reservdelarna på flytande syrepump och booster är billigare än syrekompressorns underhållskostnader minskas.
När den flytande syrepumpen komprimeras finns det inget syre med högtemperaturgas, så säkerheten är bättre och driften av enheten är mer tillförlitlig.
Efter att syreturbinkompressorn har ersatts av boosteren reduceras golvutrymmet, installationskostnaden är lägre, operationen är bekväm och kontrollen är enklare.
3. Förbättring av tekniska och ekonomiska indikatorer för luftseparationsenheter
Efter processorganisationen och förbättringen av enstaka maskiner och enhetsutrustning har de tekniska och ekonomiska indikatorerna för luftseparationsenheter hemma och utomlands förbättrats kraftigt:
Syre -extraktionshastigheten kan nå mer än 99%.
I den konventionella processen för utvidgad luft som kommer in i det nedre tornet kan argonuttagningshastigheten nå 92%-94%.
För processen med utvidgad luft som kommer in i det övre tornet, när mängden utvidgad luft står för mindre än 8% av den bearbetade gasvolymen, kan argonuttagningshastigheten nå cirka 83%.
Med förbättringen av syre-argon-extraktionshastigheten och tillämpningen av nya strukturer såsom packat torn har strömförbrukningsindexet minskat ytterligare.
4. Detaljer om framsteg och utveckling av luftseparationsteknologi
Förbättringar i förkylning och reningssystem
För användare med mindre krav för kväveprodukter (lågtrycksprocess kräver n₂: o₂ mindre än eller lika med 1,1) är det rimligt att avbryta kylaren. Å ena sidan kan det minska en uppsättning utrustning, minska anläggningsområdet, investeringar och underhållskostnader. Å andra sidan, på grund av den generellt dåliga kvaliteten på inhemskt kylvatten, når fouling -koefficienten 0,0004 eller till och med 0,0006m² ・ H ・ grad /kcal, vilket får kylaren att fungera instabilt och underhållscykeln är kort. Därför är denna förbättring mycket lämplig för mitt lands nationella förhållanden.
Automatisk variabel lastoperationsteknologi
På förutsättningen att säkerställa stabil drift av enheten kan syreinnehållet ändras mellan 70% och 105% enligt instruktionerna på kort tid. Minskningen av syreinnehållet uppnås genom att minska avgasvolymen på luftturbinkompressorn. Moderna luftturbinkompressorer minskar avgasvolymen och minskar axelkraften genom att kontrollera deras inloppsguide skovlar och därmed uppnå syftet med energibesparing och konsumtionsminskning. Luftseparationsenheter är stora kraftkonsumenter, med elkostnader som står för cirka 70% av kostnaden. Därför har användningen av automatisk variabel belastningsdrift inte bara betydande ekonomiska fördelar, utan också betydande sociala fördelar.
Vätskefyllningsmetod
Den vätskefyllningsstartmetoden är att fylla flytande syre eller flytande kväve i huvudkylaren under startfasen för luftseparationsenheten när den övre och nedre tornen och den huvudsakliga kylaren kyls till den angivna temperaturen för att påskynda kylning och vätskans ackumuleringsprocess för luftseparationsenheten och förkorta starttiden för luftseparationsenheten. Det kan förkorta starttiden för luftseparationsenheten med 30% till 50%, vilket har betydande ekonomiska fördelar.
Framsteg och förbättring på en enda maskin
Förbättra utformningen av luftturbinkompressorn så att dess isotermiska effektivitet kan nå cirka 75%. De flesta stora kompressorer utomlands är utrustade med ett impeller -bakslagssystem. Den består av en kondensatbehållare, en kondensatpump, en vattentvättpump, ett munstycke och ett instrumenterings- och styrsystem. Backwash -systemet kan bibehålla kompressorns flöde och effektivitet och förlänga kompressorns arbetstid.
En tvåstegs skal-och-rör-slutkylare gjord av koppar-nickelrör som innehåller 10% nickel används för att ersätta luftkyltornet för att förhindra det vattenbärande fenomenet när luften passerar genom luftkyltornet.
En fallande filmkondensor förångare används, som har fördelarna med hög prestanda och skillnad på liten värmeöverföringstemperatur. Det kan minska luftkompressorns avgasstryck med 0,3 ~ 0,4 bar och minska axelkraften för luftkompressorn med 3%~ 4%, vilket uppnår syftet med energibesparing.
En radiell flödesrenare används för att minska storleken på renare för enkel transport.
En kall låda av block-typ används. Den kalla rutan är uppdelad i flera stora block som kan transporteras och lyftas. När utrustningen och rörledarna i kalllådan är svetsade i tillverkningsanläggningen är de anslutna enligt diagrammet för att påskynda installationen, säkerställa svetskvaliteten, säkerställa byggperioden och ha högre säkerhet.
5. Utvecklingshistorik och trend med luftseparationsprocess
Efter en era av stenkylmedels, byte av plattvärmeväxlare, platt-slutvärmeväxlare och normal temperaturmolekylsiktrening, har utvecklingen av luftseparationsprocess utvecklat en ny ERA med full destillation av argon i regelbundet förpackningstorn. Luftseparationsteknik uppdateras och förbättras ständigt med utvecklingen av vetenskap och teknik, förbättring av teknisk nivå och samhällets framåtutveckling. Därför är det särskilt viktigt att förstå utvecklingsriktningen och trenden för luftseparation och hålla sig à jour med pulsen när som helst och var som helst.
