منوی دسته بندی

بررسی و مقایسه تولید اکسیژن

در فرآیندهای گازرسانی به یک اکسیدان ، اکسیژن مورد نیاز است . هوا یا بخار ممکن است به عنوان عامل گازرسانی بسته به روند کار کافی باشد. سیستمهای با اکسیژن دمنده این مزیت را دارند که اندازه راکتور گازدهی و سیستمهای فرایند کمکی آن را به حداقل برسانند. با این حال ، اکسیژن باید از جو جدا شود. کارخانه های جداسازی هوا در مقیاس بزرگ بر اساس فناوری تقطیر برودتی ساخته شده اند که قادر به تأمین و تولید اکسیژن با خلوص بالا و فشار 1 هستند. این فناوری به خوبی درک شده است ، زیرا بیش از 75 سال از عمر این تکنولوژی می گذرد. جداسازی هوای برودتی از نظر قابلیت اطمینان شناخته شده است و می توان آن را برای ظرفیت بالا (حداکثر 5000 تن در روز) طراحی کرد. بررسی و مقایسه تولید اکسیژن به دو روش عمده در زیر شرح داده می شود :

1- تولید اکسیژن به روش جذبی تحت فشار PSA (Pressure Swing Adsorption)
2- تولید اکسیژن به روش تقطیرجزء به جزء توسط سپرتورهوا ASU (Air Separation Unit)

1- تولید اکسیژن دردستگاههای PSA بر اساس عبور هوای فشرده از گرانولهای زئولیت که به آن غربال مولکولی (Molecular Sieve) می گویند انجام می گیرد .

در این روش گازهای غیرقابل مصرف مانند نیتروژن که 78 % و بقیه آنها که 1 % حجم هوا را تشکیل می دهند و به نوعی آلودگی محسوب می شوند، ضمن عبور از میان قرص های زئولیت در میکروترپ های آنها به تله می افتند . و در واقع مولکولهای این گازها با ساختار و اندازه خاص خودشان که به ترتیب از بیشترین به کمترین عبارتند از : بخار آب،دی اکسیدکربن ،هیدروکربن ها و نیتروژن، تحت فشار به داخل میکروترپ های زئولیت چپانیده می شوند ولی مولکولهای اکسیژن که ریزترند بدون اینکه جذب شوند از لابلای قرص های زئولیت می گذرند و به عنوان گاز تولیدی مورد مصرف قرار می گیرند .

خلوص اکسیژن تولیدی با این روش در حدود 90 تا 95 درصد می باشد که برای مصارف طبی و یا پرورش ماهی مناسب ولی خلوص لازم جهت مصارف صنعتی مثل برشکاری را ندارند.

در شکل زیر فرآیند تولید اکسیژن به روش PSAنشان داده شده است .

PSA-oxygen

2- تولید اکسیژن به روش تقطیرجزء به جزء توسط سپرتورهوا ASU (Air Separation Unit)

در این روش هوا طی پنج مرحله به بشرح ذیل به مایع تبدیل و سپس عناصر تشکیل دهندۀ آن از هم جدا می شوند:
(1)- تراکم هوا Compression
(2)- تصفیه و خشک کردن هوا Purification and Drying
(3)- مایع شدن و انبساط Expansion and Liquifaction
(4)- خنک سازی Refrigeration
(5)- تقطیر Distillation

هوا توسط کمپرسورهای چند استیجه تا حدود 200 bar فشرده میشود. (مقدار فشاردر کمپرسورها می تواند متفاوت باشد) درهراستیج توسط کاندست ترپ ها بخش عمده ی ناخالصی ها از جمله بخار آب، دی اکسید کربن و هیدرو کربن ها ی همراه آن گرفته وتخلیه می شوند. پس از آن هوا وارد سیستم تصفیه شده تا باقی مانده ناخالصی هایی مثل بخار آب و دی اکسید کربن توسط زئولیت جذب وجدا شوند وبعد هوای خشک و تصفیه شده توسط سیستم فریون تا حدود 30 – درجه سانتیگراد سرد می شود وپس از عبور از توربین اکسپندر وشیرهای انبساطی دچار افت شدید فشاراز 200 به 5 bar شده و بسرعت سرد میشود که برودت آن به حدود 170 – درجه سانتی گراد میرسد. هوا با این دما که به صورت دو فازی مایع و گاز میباشد وارد مرحله پنجم و ستون تقطیر (distillation column) می شود و در اینجا که قلب دستگاه است، عمل تقطیر و تفکیک جزء به جزء هوا انجام میشود. در حقیقت تقطیر یک فرایند تبخیر و انقباض دوباره است که برای جداسازی مخلوطی از مایعات، از یکدیگر بر طبق نقطه جوششان استفاده می شود. لازم به یادآوری است که نقطه جوش اکسیژن در فشاریک اتمسفر 183 – درجه سانتیگراد، آرگون 185 – و نیتروژن 196 – درجه سانتیگراد می باشد. یعنی هر یک از عناصر یاد شده در این دماها از حالت گاز به مایع تبدیل میشوند.البته در برج تقطیر تحت فشار و حرارت بحرانی در دمای بالاتر از نقطه جوششان تبدیل به مایع می شود. اکسیژن یا نیتروژن، بصورت گاز یا مایع که طبق این روش تولید می شود از نظر کمی و کیفی بهترین و مطمئن ترین محصول میباشد.

صنایع گازی پرستلی، با بکارگیری اپراتورهای مجرب و آموزش دیده و با استفاده همزمان از تجهیزات آزمایشگاهی دیجیتالی و تست ست بورت ، اکسیژن را با خلوص 99.9 درصد و نیتروژن را با کمتر از 5ppm تولید و با بهره گیری از ناوگان مجهز خود محصولات کرایوجنیک را با پتیبندی به شعار خود ” تامین بموقع ” در اقصی نقاط کشور به مشتریان محترم توزیع می نماید . اکسیژن به روش ASU نشان داده شده است .

صنایع گازی پرستلی، با بکارگیری اپراتورهای مجرب و آموزش دیده و با استفاده همزمان از تجهیزات آزمایشگاهی دیجیتالی و تست ست بورت ، اکسیژن را با خلوص 99.9 درصد و نیتروژن را با کمتر از 5ppm تولید و با بهره گیری از ناوگان مجهز خود محصولات کرایوجنیک را با پتیبندی به شعار خود ” تامین بموقع ” در اقصی نقاط کشور به مشتریان محترم توزیع می نماید . اکسیژن به روش ASU نشان داده شده است .

ASU oxygen production

دیدگاهتان را بنویسید