Usine de séparation d'air liquide

Usine de séparation d'air liquide

Une usine de séparation d'air liquide, également connue sous le nom d'unité de séparation d'air cryogénique (ASU), fonctionne comme une installation industrielle dédiée conçue pour diviser l'air atmosphérique en ses principaux éléments constitutifs, en particulier l'azote, l'oxygène et l'argon. Le principe de fonctionnement fondamental de cet équipement consiste d'abord à liquéfier l'air, puis à mettre en œuvre la méthode de distillation fractionnée pour réaliser la séparation précise de ces composants.
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Description

Paramètres techniques

Processus d'usine de séparation d'air liquide

Compression et refroidissement :Tout d’abord, l’air atmosphérique est pressurisé par un compresseur (pour augmenter la densité de l’air et préparer sa liquéfaction ultérieure). Ensuite, un système de circulation d'eau de refroidissement ou un flux d'air à basse température-est introduit pour éliminer rapidement la chaleur générée pendant le processus de compression, abaissant ainsi la température de l'air à une plage proche du point critique de liquéfaction.​

 

Expansion et liquéfaction :L'air initialement refroidi est introduit dans un dispositif d'étranglement à orifice ou dans un moteur de détente dédié. Grâce à une réduction et une expansion soudaines de la pression, l'« effet Joule-Thomson » est obtenu, ce qui fait baisser encore davantage la température de l'air et amène finalement l'air à un état liquéfié.​


Distillation et séparation :L'air liquide est transporté vers une boîte froide qui a à la fois des fonctions d'isolation thermique et de rectification. La séparation en couches est obtenue en utilisant les différences de points d'ébullition des divers composants - azote, avec le point d'ébullition le plus bas (-196 degrés), se vaporise en premier et monte au sommet de la colonne ; l'argon (-186 degrés) s'accumule au milieu ; et l'oxygène, avec le point d'ébullition le plus élevé (-183 degrés), reste au fond de la colonne à l'état liquide.​

 

Collection de produits :Selon les exigences en aval, l'azote gazeux/liquide du haut de la colonne, l'argon liquide du milieu et l'oxygène liquide du fond sont collectés séparément. Ces produits sont soit temporairement stockés dans des réservoirs de stockage dédiés, soit directement connectés aux pipelines de livraison pour approvisionner des scénarios tels que le soudage industriel, l'approvisionnement en oxygène médical et la conservation des aliments.

Modular Air Separation Plants

 

Composants clés

 

●Train de compresseur d'air :Fournit une compression initiale à l'air atmosphérique, répondant aux exigences de pression pour le refroidissement et la liquéfaction ultérieurs.​

●Échangeurs de chaleur :Refroidit l'air comprimé via des flux de gaz-à basse température (recyclés) ou de l'eau de refroidissement, le préparant à l'expansion et à la liquéfaction.​

●Boîte froide :Enceinte isolée abritant des colonnes de distillation et des équipements cryogéniques, maintenant une température ultra-stable pour la séparation.​

● Colonne de distillation :Composant de base pour la distillation fractionnée ; sépare l'air liquéfié en azote, oxygène et argon en fonction des différences de point d'ébullition.​


 

Candidatures​

 

Les ASU produisent de l'oxygène, de l'azote et de l'argon de haute-pureté (supérieure ou égale à 99,9 %) :​

 

●Fabrication de semi-conducteurs :Gaz utilisés pour la purge, la protection et la gravure de l'environnement, garantissant la précision des composants.​

●Production d'acier :L'oxygène réagit avec les impuretés du fer en fusion, améliorant ainsi la qualité de l'acier.​

●Applications médicales :L'oxygène soutient la respiration des patients souffrant de maladies, de traumatismes ou en chirurgie.​

●Applications industrielles :Azote pour l'inertage (réservoirs chimiques, emballages alimentaires) et oxygène pour le soudage, le traitement des eaux usées.​

 

 

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FAQ

 

 

Q : Quelles sont les fonctions principales d'une usine de séparation de l'air liquide ?​

R : Sa fonction principale est de séparer l'air atmosphérique en oxygène, azote et argon liquides ou gazeux de haute pureté-par le biais de processus tels que la compression, le refroidissement, la liquéfaction et la distillation fractionnée, répondant ainsi à la demande de ces gaz dans diverses industries.​

 

Q : Par rapport aux équipements de séparation de gaz ordinaires, quels avantages cette usine présente-t-elle en termes de pureté du produit ?​

R : Il adopte une technologie de distillation fractionnée cryogénique, qui peut atteindre une pureté de produit extrêmement élevée-généralement, la pureté de l'oxygène et de l'azote peut atteindre supérieure ou égale à 99,9 %, et l'argon peut atteindre les niveaux de pureté élevés-requis pour les scénarios industriels ou même de semi-conducteurs, dépassant de loin la pureté des gaz produits par un équipement d'adsorption modulée en pression (PSA) ordinaire.​
 

Q : Une usine de séparation d’air liquide peut-elle être personnalisée en fonction de la demande en gaz de différentes industries ?​

R : Oui. Il peut être personnalisé en fonction du type (oxygène, azote, argon), du débit et de la pureté des gaz requis par des industries telles que les semi-conducteurs, l'acier et les soins médicaux. Par exemple, pour la fabrication de semi-conducteurs, il peut être optimisé pour produire de l'argon et de l'azote d'ultra-haute-pureté ; pour les aciéries, il peut se concentrer sur l’augmentation de la production d’oxygène.​
 

Q : Quels travaux de maintenance sont nécessaires pour l'usine pendant-une exploitation à long terme, et sont-ils difficiles à entretenir ?​

R : L'entretien de routine comprend principalement l'inspection régulière des compresseurs d'air (remplacement des filtres), la vérification des performances d'isolation des boîtes froides (évitement des fuites de chaleur) et l'entretien des échangeurs de chaleur (élimination du tartre). La plupart des tâches de maintenance sont standardisées, et avec-des conseils ou une formation après-vente professionnels, les entreprises peuvent effectuer une maintenance quotidienne, de sorte que la difficulté globale est contrôlable.
 

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