¿Qué es el procesamiento criogénico?
Compresor de aire principal (Mac)
El MAC comprime el aire atmosférico, generalmente a 60-90 psig y lo entrega al sistema. Estos compresores normalmente son impulsados por motores eléctricos. Se proporcionan enfriadores entre etapas para eliminar el calor de compresión entre cada etapa del compresor, de la cual normalmente hay 2-3.
Limpieza del frente
ASUS moderno utiliza una unidad de prepurificador (PPU), que elimina la humedad, el CO2 y la mayoría de los hidrocarburos del aire. Se deben quitar la humedad y el CO2 para evitar que el hielo y el hielo seco se formen más adelante en el proceso. Un PPU generalmente está compuesto por un enfriador para enfriar el aire a 40-55 F, un separador de condensado para eliminar el agua libre y 2 vasos llenos de material de tamiz desecante y topo, que adsorbe los contaminantes mientras permite que el aire pase. Una cama siempre está en línea al proceso, mientras que la otra cama se regenera con nitrógeno de desechos calentados para eliminar los contaminantes acumulados. Las camas cambian automáticamente cada 5-8 horas. El aire de la PPU está muy cerca de la humedad y sin CO2.
Algunas ASUS más antiguas utilizan intercambiadores de calor invertidos para lograr la limpieza del extremo frontal. Estos sistemas contienen intercambiadores de calor criogénicos especiales que congelan la humedad y el CO2, lo que permite que el aire limpio fluya al proceso de destilación. Los pases en el intercambiador de calor se cambian cada 3-10 minutos por una serie de mariposas y válvulas de retención. Un pase elimina los contaminados, mientras que el otro se regenera por gases residuales salientes.
Aunque la eliminación de humedad y CO2 al revertir los intercambiadores de calor es económico tanto en costo de capital como en costo operativo.
Caja fría
El Coldbox contiene los intercambiadores de calor criogénicos, columnas de destilación y válvulas y tuberías asociadas. Debido a que las partes de este sistema son muy frías, todos los componentes están montados dentro del Coldbox y luego se encuentran en aislamiento. Las cajas frías pueden ser rectangulares o cilíndricas y generalmente son altas, algunas más de 200 'dependiendo de la capacidad y el tipo de sistema de argón.
Las cajas frías modernas están llenas de aislamiento de perlita, que es ligero y fácil de instalar y eliminar, cuando sea necesario. Las cajas frías más antiguas pueden estar bien llenas de lana de roca criogénica, que está llena a mano a 14 libras por pie cúbico. Lleva mucho tiempo instalar y eliminar.
Expansor
Todos los asus, excepto algunas unidades muy pequeñas, tienen expansores. Los expansores proporcionan la refrigeración requerida para producir líquidos en el sistema de columna de destilación. El aire, el nitrógeno o el nitrógeno de los residuos se alimentan al expansor, lo que hace que la rueda gire y transfiera energía a un compresor, generador o freno de aceite. Esta transferencia de energía hace que el gas se enfríe. A medida que el proceso continúa, la temperatura de salida del expansor finalmente alcanza la temperatura de diseño mientras se enfría el sistema de columna.
Sistema de argón líquido
Hay 2 tipos comunes de sistemas de argón líquido. Muchas plantas no proporcionan equipos de separación de argón en absoluto. En estos casos, la mayoría del argón simplemente sale de la ASU con el gas residual. El primer tipo utiliza una columna de argón crudo que concentra el argón en 2-3% de contenido de O2 de una alimentación de la columna de baja presión de 88-92% O2. Este argón crudo se calienta y se mezcla con hidrógeno antes de ingresar a un reactor catalítico, donde el H2 y el O2 se combinan para hacer agua. Este argón húmedo se seca y nuevamente se enfría a temperaturas criogénicas, después de lo cual el H2 y N2 se eliminan en una columna de separador y destilación, respectivamente.
Los sistemas de argón criogénico dependen únicamente de la destilación para la purificación. Dado que se necesita una gran cantidad de bandejas o empaquetado para separar el argón del oxígeno, estas columnas pueden tener más de 200 pies de altura. Muchas plantas nuevas utilizan sistemas de argón criogénico para evitar usar un compresor de argón e hidrógeno en el proceso. La desventaja es el largo tiempo de recuperación para lograr la pureza después de un arranque o molesto en el proceso, muchas veces más de 48 horas.
Beneficios del procesamiento criogénico
Los beneficios para el procesamiento criogénico a las propiedades del material son numerosos y significativos. Una lista parcial incluye:
Industrias que emplean procesamiento criogénico debido a las economías o beneficios de desempeño que ofrece incluir:
Preocupaciones de fabricación que utilizan herramientas de corte
Productores de componentes ópticos de metal
Fabricantes de herramientas de corte y soldadura para productos industriales y de consumo
Industrias de mudanzas y minería de la tierra
Productores de productos moldeados por inyección
Rendimiento y competencia Componentes automotrices
Productores de equipos de audio de alta fidelidad
Fabricantes de productos agrícolas y de tala
Aeroespacial y militar
Tecnología Hangzhou Nuzhuo:
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