Composição do sistema principal do equipamento de separação de gás

O equipamento de separação de gás de baixa pressão é composto por quatro sistemas principais: sistema de compressão de ar, sistema de purificação de impurezas e troca de calor, sistema de refrigeração e sistema de retificação de liquefação. O equipamento mecânico correspondente inclui compressor de turbina de ar, torre de resfriamento de ar, expansor de turbina e torre de fracionamento. O princípio de funcionamento do equipamento de separação de gás de baixa pressão é baseado no ciclo de liquefação e na teoria de retificação. O ar de entrada é primeiro comprimido e resfriado pela torre de resfriamento de ar do compressor da turbina a uma pressão de 0,5 MPa e uma temperatura de cerca de 303k, e então entra no trocador de calor de comutação ( E1 e E2). Os dois trocadores de calor podem remover água e dióxido de carbono do ar e realizar a troca de calor. O ar é resfriado a uma temperatura próxima à temperatura de liquefação (101K) e então enviado para a torre inferior. Parte do ar é extraída da torre inferior e enviada para o trocador de calor (E2) para aquecimento. O ar aquecido se junta com uma pequena quantidade de ar frio da torre inferior e entra no expansor da turbina para expansão adiabática para gerar a capacidade de resfriamento necessária, que é então enviada para a torre superior para retificação. O ar restante é retificado preliminarmente na coluna inferior. Ar liquefeito contendo 38 por cento de oxigênio é obtido na parte inferior, nitrogênio líquido puro contendo 99,99 por cento de nitrogênio é obtido no topo da torre inferior e nitrogênio líquido sujo contendo cerca de 95 por cento de nitrogênio é obtido no meio. Ar liquefeito, nitrogênio líquido puro e nitrogênio líquido sujo são respectivamente extraídos da coluna inferior e despressurizados a cerca de 0,05 MPa através da válvula borboleta, e então enviados para a coluna superior como líquido de refluxo. Aqui, a segunda retificação profunda de baixa temperatura é realizada para obter oxigênio de alta pureza contendo 99,{18}},8 por cento de oxigênio na parte inferior da coluna superior. Ele flui através do trocador de calor (E4, E2, E1) para trocar calor com o ar e é descarregado para fora da coluna após ser aquecido à temperatura atmosférica. Nitrogênio de alta pureza com 99,999 por cento de nitrogênio é obtido no topo da coluna superior, e nitrogênio de esgoto com cerca de 96 por cento de nitrogênio é obtido no meio da coluna superior. Todos eles são reaquecidos à temperatura atmosférica por trocadores de calor (E3, E4, E2, E1) e depois descarregados na unidade.