Équipement de séparation d’air par compression interne : le processus de séparation d’air par compression interne consiste à annuler la pression d’oxygène, à extraire l’oxygène liquide de l’évaporateur de condensation principal de la tour de rectification, à le pressuriser à l’aide de la pompe à oxygène liquide, puis à chauffer l’air haute pression avec l’oxygène liquide, afin qu’il s’évapore hors de la boîte froide sous forme de gaz produit.

Points forts des équipements de séparation de l’air par compression interne : 1. Sécurité et économie ; 2. Contrôle hautement automatisé ; 3. Faible encombrement.

Quel est le processus de compression externe, le processus de compression interne
Le processus de compression externe est la production d’oxygène à basse pression par l’équipement de séparation d’air, puis pressurisé par la presse à oxygène à la pression requise pour l’utilisateur, également connu sous le nom de séparation d’air conventionnelle.
Le procédé de compression interne consiste à annuler la presse à oxygène et à produire directement de l’oxygène de moyenne à haute pression à l’utilisateur à partir de la tour shunt de l’équipement de séparation d’air.
La principale différence entre les deux est que la pression d’alimentation en oxygène de l’oxygène du produit est atteinte par l’oxygène liquide dans la boîte froide par l’intermédiaire de la pompe à oxygène liquide, et l’oxygène liquide est chauffé dans l’échangeur de chaleur à ailettes de plaque haute pression et l’air haute pression pour se vaporiser et récupérer la chaleur.
Par rapport au procédé de compression externe, les principales modifications techniques du procédé de compression interne sont en deux parties: la rectification et le transfert de chaleur. Dans le procédé de compression externe, la séparation de l’air est directement générée par la tour de rectification puis réchauffée par l’échangeur de chaleur principal à la boîte froide. La séparation de l’air du processus de compression interne est l’extraction de l’oxygène liquide de l’évaporateur à condensation principal de la tour de rectification, puis pressurisé par la pompe à oxygène liquide à la pression requise, puis un échange de chaleur d’air à haute pression et d’oxygène liquide, de sorte qu’il est vaporisé hors de la boîte froide comme gaz de produit. On peut simplement considérer que le procédé de compression interne doit remplacer la presse à oxygène du procédé de compression externe par une pompe à oxygène liquide et un booster d’air.

L’application de la technologie de compression interne dans l’industrie repose principalement sur les trois facteurs suivants :
(1) Considérations de sécurité : en théorie, la sécurité du processus de compression interne est plus élevée, et les exigences de sécurité de l’industrie de la séparation de l’air sont très strictes.
(2) Le coût de la pompe à oxygène liquide requise par le processus de compression interne et le surpresseur d’air est proportionnellement beaucoup plus faible ; la conception et la fabrication des presses à oxygène doivent tenir compte de facteurs de sécurité supplémentaires, ce qui rend leur prix très élevé.
(3) Le processus de compression interne est pratique pour l’approvisionnement en gaz par pipeline, et les compagnies gazières vendent généralement un grand nombre de produits liquides tout en exploitant des activités d’approvisionnement en gaz sur site.

Principe et application de la compression interne et externe dans la séparation cryogénique de l’air

Le principe de la compression interne est que parce que la séparation cryogénique de l’air liste des lois physiques strictes, le processus de compression est complété en interne par un piston avec un certain système de contrôle, de sorte que le coût de la compression interne est relativement faible, mais aussi plus facile à contrôler et à entretenir. La compression externe doit être complétée par compression centrifuge ou compresseur d’écoulement axial, et son coût est relativement plus élevé, mais il a également une efficacité de compression élevée, qui peut accélérer le processus de compression d’air, et également améliorer l’efficacité de production et la pureté de la séparation d’air de refroidissement profond.

Quelle est la configuration du processus de compression externe du dispositif de séparation d’air

Selon les besoins en oxygène, la configuration du processus de compression externe de l’unité de séparation de l’air supportant les industries métallurgiques et chimiques est la suivante:

1, compresseur d’air et système de filtre: l’utilisation de machines domestiques ou importées avec le filtre autonettoyant domestique;

2, système de pré-refroidissement de l’eau d’azote: utilisez pleinement la capacité froide de l’azote sec, réduisez la température de l’eau réfrigérée, annulez le refroidisseur (ou avec un refroidisseur de rechange);

3, système de purification: l’utilisation du chauffage électrique ou du chauffage à la vapeur, commutation automatique; Utilisant le tamis moléculaire + la structure de lit superposé d’alumine, prolongez la vie du tamis moléculaire;

4, système de réfrigération: 2 ensembles de machine domestique d’expansion, 1 réserve de l’utilisation 1;

5, système d’échange de chaleur: plaque de basse pression domestique;

Système principal de rectification: tour inférieure de plaque de tamis ou tour inférieure d’emballage, tour supérieure d’emballage régulier, refroidissement principal multicouche de plaque d’ailette ou de film de chute;

7, système de production d’argon: tour emballée structurée d’argon, pleine rectification de trois tours pour produire l’argon;

8, système d’oxygène de pression: pénétration domestique d’oxygène ou piston d’oxygène;

9, système de pression d’azote: pénétration d’azote ou piston d’azote;

10, système de contrôle d’instrument: DCS domestique ou importé.

Les avantages du processus externe de compression: basses conditions de soutien, bas prix de soutienunits or valves, and less investment.

La différence entre les dispositifs de compression internes et les dispositifs de compression externes

1. Disposition spatiale différente : l’équipement de compression interne est installé à l’intérieur de l’équipement de séparation de l’air, qui couvre une petite surface, comprime directement le gaz et le processus est simple ; le dispositif de compression externe est généralement installé à l’extérieur du dispositif de séparation de l’air et occupe un espace important et une configuration importante.
2. Le milieu de compression est différent : le dispositif de compression interne comprime directement le gaz, tandis que le dispositif de compression externe nécessite l’utilisation d’huile lubrifiante et d’autres milieux pour faciliter la compression, ce qui peut limiter la compression de certains gaz.
3. Plages de pression différentes : la plage de pression de l’équipement de compression interne est généralement limitée par la pression du site et est restreinte dans une certaine mesure ; L’équipement de compression externe n’est pas soumis à de telles limitations, et une évacuation appropriée peut être effectuée lorsque la pression atteint une certaine plage.
4. Fonctions et utilisations différentes : l’équipement de compression interne est généralement installé dans l’équipement de séparation de l’air, utilisé pour comprimer l’oxygène, l’azote, les gaz rares, etc. ; l’équipement de compression externe n’est pas seulement utilisé pour la séparation de l’air, mais aussi largement utilisé dans les industries pétrochimique, sidérurgique, des engrais et autres.

Avantages et inconvénients des deux appareils

1. Avantages des équipements de compression interne : faible encombrement, structure simple, prix relativement bas, utilisation facile, plage de pression modérée.
2. Inconvénients des équipements de compression interne : exigences plus strictes en matière de pureté du gaz, puissance de compression relativement faible, fluctuations de pression et de débit.
3. Avantages des équipements de compression externes : bonne stabilité, large plage de pression et de débit, fonctionnement flexible et grande adaptabilité.
4. Inconvénients des équipements de compression externes : encombrement important, équipement complexe, prix élevé, nécessité d’être équipé d’huile lubrifiante et d’autres équipements auxiliaires.

Le choix des équipements de séparation de l’air dans l’industrie métallurgique

La pression d’oxygène requise dans l’industrie métallurgique est généralement comprise entre 2,0 et 3,0 MPa, ce qui peut être obtenu à l’aide d’un équipement de séparation d’air par compression interne ou d’un équipement de séparation d’air par compression externe.
À l’heure actuelle, un processus typique dans les équipements de séparation d’air par compression interne fabriqués localement consiste à expanser l’air dans la tour inférieure. Ses caractéristiques sont les suivantes : premièrement, il convient à la production de grands volumes de liquide et, deuxièmement, le taux d’extraction de l’argon est élevé.
De nos jours, dans l’industrie métallurgique nationale, tous les utilisateurs qui commandent des équipements de séparation de l’air par compression interne choisissent ce procédé, et ces utilisateurs ont la même demande : ils ont besoin d’une grande quantité de produits liquides pour exploiter leur activité de vente de gaz tout en répondant aux besoins de production.
Par ailleurs, ce procédé présente l’avantage de nécessiter moins d’espace et de permettre de combiner le compresseur d’air et le surpresseur d’air en une seule machine intégrée.
Pour certaines parties qui n’envisagent pas de se lancer dans la vente de gaz, il est tout à fait raisonnable de choisir un équipement de séparation de l’air par compression externe classique.

La sélection des équipements de séparation de l’air dans l’industrie chimique

L’industrie chimique (pétrochimique) nécessite généralement une pression d’oxygène beaucoup plus élevée que la sidérurgie, généralement comprise entre 4,0 MPa et 9,0 MPa, et l’échelle de production d’oxygène requise est également très importante, dépassant souvent 30 000. Ainsi, les équipements de séparation de l’air utilisant un processus de compression interne sont le seul choix possible. De plus, en raison de la structure complexe des équipements de séparation de l’air de type chimique, il est nécessaire de produire simultanément plusieurs niveaux de pression d’oxygène et d’azote. Il convient donc de comparer plusieurs schémas en fonction des exigences spécifiques, tels que l’utilisation d’une compression interne à pompe simple ou double, la circulation d’air ou la circulation d’azote, etc. Le meilleur schéma doit respecter le principe de la combinaison optimale entre le coût d’investissement initial et le coût d’exploitation à long terme.
Bien sûr, si les exigences du client en matière d’équipement de séparation de l’air ne sont pas trop complexes, comme c’est le cas pour les équipements de séparation de l’air métallurgiques, alors le processus de compression interne ou externe habituel peut être envisagé.