ガス分離装置の主なシステム構成

低圧ガス分離装置は、空気圧縮システム、不純物精製および熱交換システム、冷凍システム、液化精留システムの4つの主要システムで構成されています。 対応する機械設備には、空気タービン圧縮機、空気冷却塔、タービンエキスパンダー、分留塔が含まれます。 低圧ガス分離装置の動作原理は、液化サイクルと精留理論に基づいています。 入ってくる空気は、まずタービン圧縮機の空冷塔で0.5 MPaの圧力と約303kの温度まで圧縮および冷却され、次にスイッチング熱交換器に入ります( E1 および E2)。 2つの熱交換器により、空気中の水分と二酸化炭素を除去し、熱交換を行うことができます。 空気は液化温度（101K）に近い温度まで冷却された後、下部塔に送られます。空気の一部は下部塔から抽出され、加熱のために熱交換器（E2）に送られます。 加熱された空気は、下部タワーからの少量の冷気と合流してタービン エキスパンダーに入り、断熱膨張して必要な冷却能力を生成します。その後、上部タワーに送られて整流されます。 残りの空気は、下の塔で予備的に精留されます。 下部塔の塔底には酸素38％の液化空気、塔頂には窒素99.99％の純粋な液体窒素、中段には窒素95％程度の汚れた液体窒素が得られます。 液化空気、純粋な液体窒素、汚れた液体窒素は、それぞれ下部塔から抜き出され、絞り弁を通して約 0.05 MPa に減圧され、還流液として上部塔に送られます。 ここで、二回目の深低温精留を行い、上部塔の底部に99.6-99.8%の酸素を含む高純度酸素を得る。 熱交換器（E4、E2、E1）を通って空気と熱交換し、大気温度まで加熱されて塔外に排出されます。 上段塔頂では窒素分99.999%の高純度窒素が得られ、上段中段では窒素分約96%の下水窒素が得られます。 それらはすべて熱交換器（E3、E4、E2、E1）によって大気温度まで再加熱され、ユニットに排出されます。