Hvad er et luftseparationsanlæg?
Et luftseparationsanlæg er et industrianlæg, der adskiller naturligt forekommende luft eller atmosfærisk luft i dets komponentgasser. Gasserne høstet i processen inkluderer ilt, nitrogen og argon såvel som nogle inerte gasser, såsom neon, xenon og krypton. Da nitrogen og ilt er de to mest almindelige gasser i jordens atmosfære, udgør disse to elementer hovedparten af de gasser, der høstes i denne proces.
Processen anvendt i et luftseparationsanlæg kaldes kryogen destillation. Ved at afkøle den atmosfæriske luft til ekstremt lave temperaturer, kan komponentgasserne separeres og høstes. Flydende former for nitrogen eller ilt kan også høstes på nogle planter.
Den kryogene destillationsproces er en firetrinsprocedure. I det første trin rengøres og komprimeres atmosfærisk luft til et trykområde fra 5 til 10 bar (4-9 atmosfærer). Rengøringsprocessen fjerner støv og forurenende stoffer, der kan forstyrre køleprocessen. Kompressionsprocessen varmer luften for at fjerne spor af fugtighed, før den komprimeres til en varmeveksler til afkøling.
Når den komprimerede luft er afkølet, er det næste trin rensning. Denne proces involverer at føre luften gennem en molekylsigt, der filtrerer luften ved en proces kaldet adsorption. I denne proces tiltrækkes gasser eller molekyler til en adsorbentoverflade og danner et lag oven på adsorbentmaterialet. Molekylsigterne er designet til at fjerne kuldioxid, vand og carbonhydridgasser.
Når luften er oprenset, kan den sikkert føres til køle- og destillationskammeret. Kølekammeret består af en varmeveksler og kryogene strømme. Når luften ledes gennem dette kammer, når den tilstrækkeligt lave temperaturer til at muliggøre destillation af komponentgasserne.
Destillationen af luften forekommer i destillationskolonnen. Afhængigt af de gasser, der skal høstes, kan luften passere gennem mere end en destillationskolonne. Denne komponent bruger kølemiddel og en ekspander eller en ventil til at generere en Joule-Thomson-effekt, hvilket får luftens komponentgasser til at køle ned og nå en flydende tilstand. De flydende gasser opsamles derefter og opvarmes til omgivelsestemperatur til opbevaring eller anvendelse.
Gasserne produceret af et luftseparationsanlæg anvendes i mange industrielle processer. I nogle tilfælde transporteres disse gasformer af disse elementer til industrielle brugere via direkte rørledninger. I andre tilfælde kan de høstede elementer opbevares i flydende eller gasformer til senere transport og anvendelse. Større mængder af de destillerede gasser transporteres normalt i deres flydende former med tankbiler. Mindre mængder kan transporteres i trykcylindre som en gas.