Separazione criogenica dell'aria liquida completa ASU 100 tpd Lox Lin Lar Pianta

I moderni ASUS utilizzano un'unità di purificazione (PPU), che rimuove l'umidità, la CO2 e la maggior parte degli idrocarburi dall'aria. L'umidità e la CO2 devono essere rimosse per evitare che ghiaccio e ghiaccio secco si formino più avanti nel processo. Un PPU è tipicamente costituito da un refrigeratore per raffreddare l'aria a 40-55 ºF, un separatore di condensa per rimuovere l'acqua libera e 2 recipienti riempiti con essiccante e materiale del setaccio mole, che assorbe i contaminanti mentre lascia passare l'aria. Un letto è sempre in linea con il processo, mentre l'altro letto viene rigenerato con azoto di scarto riscaldato per rimuovere i contaminanti accumulati. I letti si attivano automaticamente ogni 5-8 ore. L'aria proveniente dalla PPU è molto vicina all'umidità e priva di CO2.

Alcuni vecchi ASUS utilizzano scambiatori di calore a inversione per eseguire la pulizia dell'estremità anteriore. Questi sistemi contengono scambiatori di calore criogenici speciali che congelano l'umidità e la CO2, consentendo all'aria pulita di fluire nel processo di distillazione. I passaggi nello scambiatore di calore vengono commutati ogni 3-10 minuti da una serie di valvole a farfalla e di ritegno. Un passaggio rimuove le sostanze contaminanti mentre l'altro viene rigenerato dai gas di scarico in uscita.

Sebbene la rimozione di umidità e CO2 mediante scambiatori di calore invertiti sia economica sia in termini di costi di capitale che di costi operativi.

La scatola di raffreddamento contiene gli scambiatori di calore criogenici, le colonne di distillazione e le relative valvole e tubazioni. Poiché le parti di questo sistema sono molto fredde, tutti i componenti vengono montati all'interno della scatola del freddo e quindi racchiusi in isolamento. I Coldbox possono essere rettangolari o cilindrici e sono solitamente alti, alcuni oltre 200′ a seconda della capacità e del tipo di sistema Argon.

Le moderne scatole a freddo sono riempite con isolamento in perlite, leggero e facile da installare e rimuovere, se necessario. I più vecchi contenitori di coldbox possono essere strettamente impaccati con il rockwool criogenico, che è imballato a mano a 14 libbre per piede cubico. L'installazione e la rimozione richiedono molto tempo.

Esistono 2 tipi comuni di sistemi di argon liquido. Molti impianti non forniscono affatto apparecchiature di separazione Argon. In questi casi, la maggior parte di Argon esce semplicemente dall'ASU con il gas di scarico. Il primo tipo utilizza una colonna di Argon grezzo che concentra Argon a 2-3% di contenuto di 02 da un'alimentazione dalla colonna a bassa pressione di 92-88% di 02. Questo Argon grezzo viene riscaldato e miscelato con idrogeno prima di entrare in un reattore catalitico, dove H2 e O2 si combinano per produrre acqua. Questo argon umido viene quindi essiccato e nuovamente raffreddato a temperature criogeniche dopo di che H2 e N2 vengono rimossi in una colonna di separazione e distillazione, rispettivamente. I sistemi di argon criogenici dipendono esclusivamente dalla distillazione per la purificazione. Poiché è necessario un gran numero di vassoi o di impacchettamento per separare Argon dall'ossigeno, queste colonne possono essere alte oltre 200 piedi. Molti nuovi impianti utilizzano sistemi di Argon criogenici per evitare l'utilizzo di un compressore Argon e di idrogeno nel processo. Il lato negativo è il lungo tempo di recupero per ottenere la purezza dopo un avvio o un upset al processo, molte volte in 48 ore.