Wat is een luchtscheidingsinstallatie?
Een luchtscheidingsinstallatie is een industriële faciliteit die natuurlijk voorkomende lucht, of atmosferische lucht, scheidt in de samenstellende gassen. De gassen die tijdens het proces worden geoogst omvatten zuurstof, stikstof en argon, evenals enkele inerte gassen zoals neon, xenon en krypton. Aangezien stikstof en zuurstof de twee meest voorkomende gassen in de atmosfeer van de aarde zijn, vormen deze twee elementen het grootste deel van de gassen die in dit proces worden geoogst.
Het proces dat wordt toegepast in een luchtscheidingsinstallatie wordt cryogene destillatie genoemd. Door de atmosferische lucht tot extreem lage temperaturen te koelen, kunnen de samenstellende gassen worden gescheiden en geoogst. Bij sommige planten kunnen ook vloeibare vormen van stikstof of zuurstof worden geoogst.
Het cryogene destillatieproces is een procedure in vier stappen. In de eerste stap wordt lucht uit de lucht gereinigd en gecomprimeerd tot een drukbereik van 5 tot 10 bar (4-9 atmosfeer). Het reinigingsproces verwijdert stof en verontreinigingen die het koelproces kunnen verstoren. Het compressieproces verwarmt de lucht om sporen van vocht te verwijderen voordat de perslucht naar een warmtewisselaar wordt geleid voor koeling.
Wanneer de perslucht is afgekoeld, is de volgende stap zuivering. Bij dit proces wordt de lucht door een moleculaire zeef geleid, die de lucht filtert door een proces dat adsorptie wordt genoemd. In dit proces worden gassen of moleculen aangetrokken tot een adsorberend oppervlak en vormen een laag bovenop het adsorberende materiaal. De moleculaire zeven zijn ontworpen om koolstofdioxide, water en koolwaterstofgassen te verwijderen.
Nadat de lucht is gezuiverd, kan deze veilig worden doorgegeven aan de koel- en destillatiekamer. De koelkamer bestaat uit een warmtewisselaar en cryogene stromen. Wanneer de lucht door deze kamer wordt geleid, bereikt deze voldoende lage temperaturen om destillatie van de samenstellende gassen mogelijk te maken.
De destillatie van de lucht vindt plaats in de destillatiekolom. Afhankelijk van de te oogsten gassen kan de lucht door meer dan één destillatiekolom gaan. Deze component gebruikt koelmiddel en een expansie- of klep om een Joule-Thomson-effect te genereren, waardoor de componentgassen van de lucht afkoelen en een vloeibare toestand bereiken. De vloeibaar gemaakte gassen worden vervolgens verzameld en opgewarmd tot omgevingstemperatuur voor opslag of gebruik.
De gassen die door een luchtscheidingsinstallatie worden geproduceerd, worden in veel industriële processen gebruikt. In sommige gevallen worden deze gasvormige vormen van deze elementen via directe pijpleidingen naar industriële gebruikers getransporteerd. In andere gevallen kunnen de geoogste elementen worden opgeslagen in de vloeibare of gasvormige vormen voor later transport en gebruik. Grotere hoeveelheden van de gedistilleerde gassen worden meestal in vloeibare vorm getransporteerd door tankwagens. Kleinere hoeveelheden kunnen als gas in drukcilinders worden getransporteerd.