1.Vervista del desarrollo general de la tecnología de la unidad de separación de aire
En la última década, baja temperaturaUnidades de separación de airehan logrado un gran progreso y desarrollo en tecnología: las tasas de extracción de oxígeno y argón se han mejorado aún más, el consumo de productos de energía unitaria se ha reducido y la confiabilidad de la unidad ha sido más garantizada.
2. clasificación y características de los procesos de separación del aire
Clasificación del proceso: los procesos de separación del aire generalmente se dividen en dos categorías: metalúrgica y química.
Proceso metalúrgico: un proceso de separación de aire que utiliza un compresor de oxígeno para comprimir la presión del oxígeno fuera de la caja fría de aproximadamente 0.13MPa a aproximadamente 3.0MPA.
Tipo químico (proceso de compresión interna): un proceso de separación de aire que utiliza una bomba líquida criogénica para comprimir el oxígeno líquido en el condensador principal a una presión de trabajo de 6.5-9.5MPa y luego lo envía fuera de la caja fría, es decir, separación de aire criogénico.
Desarrollo y características del proceso de compresión interna
Estado de desarrollo: en los últimos años, el proceso de compresión interna (tipo químico) se ha desarrollado en gran medida. No solo se usa en empresas químicas, sino que también promueve rápidamente las empresas de acero. Por ejemplo, Taiyuan Iron and Steel Company, Baoshan Iron and Steel Company y Yangzi Petrochemical han seleccionado el proceso de separación de aire de compresión interna.
Características principales:
Dado que el costoso compresor de turbina de oxígeno se reemplaza por la bomba de oxígeno líquido y el refuerzo o la bomba de oxígeno líquido combinada y el compresor de aire de alta presión, la inversión se puede reducir.
Dado que las partes de repuesto de la bomba de oxígeno líquido y el refuerzo son más baratas que las del compresor de oxígeno, el costo de mantenimiento se reduce.
Después de comprimirse la bomba de oxígeno líquido, no hay oxígeno de gas de alta temperatura, por lo que la seguridad es mejor y el funcionamiento del dispositivo es más confiable.
Después de que el compresor de turbina de oxígeno es reemplazado por el refuerzo, el espacio del piso se reduce, el costo de instalación es más bajo, la operación es conveniente y el control es más simple.
3. Imprimación de indicadores técnicos y económicos de las unidades de separación del aire
Después de la organización del proceso y la mejora de los equipos de una sola máquina y unidad, los indicadores técnicos y económicos de las unidades de separación de aire en el hogar y en el extranjero han mejorado enormemente:
La tasa de extracción de oxígeno puede alcanzar más del 99%.
En el proceso convencional de aire expandido que ingresa a la torre inferior, la tasa de extracción de argón puede alcanzar el 92%-94%.
Para el proceso de aire expandido que ingresa a la torre superior, cuando la cantidad de aire expandido representa menos del 8% del volumen de gas procesado, la tasa de extracción de argón puede alcanzar aproximadamente el 83%.
Con la mejora de la tasa de extracción de oxígeno-argón y la aplicación de nuevas estructuras, como la torre empaquetada, el índice de consumo de energía ha disminuido aún más.
4. Detalles del progreso y desarrollo de la tecnología de separación de aire
Mejoras en los sistemas de preacretar y purificación
Para los usuarios con menos requisitos para los productos de nitrógeno (el proceso de baja presión requiere N₂: O₂ menos que de 1.1), es razonable cancelar el enfriador. Por un lado, puede reducir un conjunto de equipos, reducir el área de la planta, los costos de inversión y mantenimiento. Por otro lado, debido a la calidad generalmente de mala calidad del agua de enfriamiento doméstica, el coeficiente de ensuciamiento alcanza 0.0004 o incluso 0.0006m² ・ h ・ grado /kcal, lo que hace que la enfriadora funcione de manera inestable y el ciclo de mantenimiento es corto. Por lo tanto, esta mejora es muy adecuada para las condiciones nacionales de mi país.
Tecnología de operación de carga variable automática
Con la premisa de garantizar el funcionamiento estable del dispositivo, el contenido de oxígeno se puede cambiar entre 70% y 105% de acuerdo con las instrucciones en poco tiempo. La reducción del contenido de oxígeno se logra reduciendo el volumen de escape del compresor de turbina de aire. Los compresores modernos de turbina de aire reducen el volumen de escape al tiempo que reducen la potencia del eje controlando sus paletas de guía de entrada, logrando así el propósito del ahorro de energía y la reducción del consumo. Las unidades de separación de aire son grandes consumidores de energía, y los costos de electricidad representan aproximadamente el 70% del costo. Por lo tanto, el uso de la operación de carga variable automática no solo tiene beneficios económicos considerables, sino también beneficios sociales considerables.
Método de inicio de llenado de líquidos
El método de inicio de llenado de líquido es llenar el oxígeno líquido o el nitrógeno líquido en el enfriador principal durante la fase de arranque de la unidad de separación de aire cuando las torres superior e inferior y el enfriador principal se enfrían a la temperatura especificada para acelerar el proceso de enfriamiento y acumulación de líquidos de la unidad de separación de aire y acortan el tiempo de arranque de la unidad de separación de aire. Puede acortar el tiempo de inicio de la unidad de separación de aire en un 30% a 50%, lo que tiene considerables beneficios económicos.
Progreso y mejora en una sola máquina
Mejore el diseño del compresor de turbina de aire para que su eficiencia isotérmica pueda alcanzar aproximadamente el 75%. La mayoría de los compresores grandes en el extranjero están equipados con un sistema de retrolavado del impulsor. Consiste en un tanque de condensado, una bomba de condensado, una bomba de lavado de agua, una boquilla y un sistema de instrumentación y control. El sistema de retrolavado puede mantener el flujo y la eficiencia del compresor y extender el tiempo de trabajo del compresor.
Se usa un enfriador final de carcasa y tubo de dos etapas hecho de tubos de cobre-níquel que contienen al 10% de níquel para reemplazar la torre de enfriamiento de aire para evitar el fenómeno de transporte de agua cuando el aire pasa a través de la torre de enfriamiento de aire.
Se utiliza un evaporador de condensador de película que cae, que tiene las ventajas de una pequeña diferencia de temperatura de transferencia de calor y de alto rendimiento. Puede reducir la presión de escape del compresor de aire en 0.3 ~ 0.4 bar y reducir la potencia del eje del compresor de aire en un 3%~ 4%, logrando el propósito del ahorro de energía.
Se utiliza un purificador de flujo radial para reducir el tamaño del purificador para un fácil transporte.
Se usa una caja fría de tipo bloque. La caja fría se divide en varios bloques grandes que se pueden transportar y izar. Después de que el equipo y las tuberías en la caja fría están soldadas en la planta de fabricación, están conectados de acuerdo con el diagrama para acelerar la instalación, garantizar la calidad de la soldadura, garantizar el período de construcción y tener una mayor seguridad.
5. Historial de desarrollo y tendencia del proceso de separación de aire
Después de la era del refrigerante de piedra, el intercambiador de calor de la placa de cambio, el intercambiador de calor de la aleta de la placa y la purificación de tamiz molecular de temperatura normal, el desarrollo del proceso de separación de aire ha desarrollado una nueva era de destilación completa de argón en la torre de empaque regular. La tecnología de separación de aire se actualiza y mejora constantemente con el avance de la ciencia y la tecnología, la mejora del nivel técnico y el desarrollo a plazo de la sociedad. Por lo tanto, es particularmente importante comprender la dirección de desarrollo y la tendencia de la separación del aire y mantenerse al tanto de su pulso en cualquier momento y en cualquier lugar.
