एएसयू एयर गैस सेपरेशन प्लांट मेडिकल ऑक्सीजन प्लांट

अवलोकन

औद्योगिक शुद्धता नाइट्रोजन संयंत्र वायु संपीड़न, सोखना शुद्धि और क्रायोजेनिक आसवन को जोड़ती है। वे 99.999% शुद्धता तक नाइट्रोजन का उत्पादन करते हैं।

नाइट्रोजन उत्पादन प्रणालियाँ सुरक्षित, विश्वसनीय और संचालन और रखरखाव दोनों के लिए आसान हैं। ग्राहकों की जरूरतों के आधार पर कई विकल्प उपलब्ध हैं। उदाहरण के लिए, वे उपलब्धता और विश्वसनीयता में सुधार के लिए एक स्टैंडबाय बाष्पीकरणकर्ता और भंडारण उपकरण, या अतिरिक्त तरल भंडारण उपकरण के पूरक के लिए एक तरल सह-उत्पादन उपकरण शामिल कर सकते हैं। इसी तरह, नाइट्रोजन उत्पादन प्रणाली ग्राहकों की आवश्यकताओं के अनुसार पूंजीगत व्यय (कैपेक्स) और परिचालन व्यय (ओपेक्स) को अनुकूलित कर सकती है। ये उपकरण तेजी से स्थापना के लिए पूरी तरह से पैक किए गए हैं।

1. ऑक्सीजन प्लांट

2. एएसयू प्रेरण: वायु पृथक्करण उपकरण वायु को वायुमंडल से उसके मुख्य घटकों, आमतौर पर नाइट्रोजन और ऑक्सीजन, और कभी-कभी आर्गन और अन्य दुर्लभ और निष्क्रिय गैसों में अलग करता है।

3. उत्पादन प्रक्रिया:

कम आसवन तापमान प्राप्त करने के लिए, वायु पृथक्करण इकाई को एक प्रशीतन चक्र की आवश्यकता होती है जो जूल-थॉमसन प्रभाव के माध्यम से संचालित होता है, और शीतलन उपकरण को एक इन्सुलेटिंग बाड़े (अक्सर "कोल्ड बॉक्स" के रूप में संदर्भित) के भीतर रखा जाना चाहिए। इस प्रशीतन चक्र को काम करने के लिए गैस को ठंडा करने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है और यह एयर कंप्रेसर द्वारा प्रदान की जाती है। आधुनिक एएसयू शीतलन के लिए विस्तार टर्बाइनों का उपयोग करते हैं; विस्तारक का आउटपुट एयर कंप्रेसर को चलाने में मदद करता है, जिससे दक्षता बढ़ती है। प्रक्रिया में निम्नलिखित मुख्य चरण शामिल हैं:

का एक प्रकार। संपीड़ित होने से पहले, धूल को हटाने के लिए हवा को पहले से फ़िल्टर किया जाता है।

बी। हवा को संपीड़ित किया जाता है और अंतिम वितरण दबाव उत्पाद की वसूली दर और द्रव अवस्था (गैस या तरल) द्वारा निर्धारित किया जाता है। विशिष्ट दबाव सीमा 5 और 10 बार गेज के बीच होती है। एएसयू की दक्षता बढ़ाने के लिए वायु प्रवाह को विभिन्न दबावों में भी संकुचित किया जा सकता है। संपीड़न प्रक्रिया के दौरान, इंटरस्टेज कूलर में पानी संघनित होता है।

सी. प्रक्रिया हवा आम तौर पर किसी भी अवशिष्ट जल वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने के लिए आणविक चलनी बिस्तर के माध्यम से पारित की जाती है, जो क्रायोजेनिक उपकरण को फ्रीज और रोक सकती है। आणविक चलनी आमतौर पर हवा से किसी भी गैसीय हाइड्रोकार्बन को हटाने के लिए डिज़ाइन की जाती है, क्योंकि ये बाद के वायु आसवन में एक समस्या हो सकती है, संभावित रूप से विस्फोट हो सकती है। आणविक चलनी बिस्तर को पुनर्जीवित किया जाना चाहिए। यह वैकल्पिक मोड में संचालित कई इकाइयों को स्थापित करके और पानी को सोखने के लिए शुष्क सह-उत्पादन ऑफ-गैस का उपयोग करके किया जाता है।

डी। प्रक्रिया हवा एक एकीकृत हीट एक्सचेंजर (आमतौर पर एक प्लेट-फिन हीट एक्सचेंजर) से गुजरती है और उत्पाद (और अपशिष्ट) की कम तापमान धारा के खिलाफ ठंडा हो जाती है। हवा का एक हिस्सा ऑक्सीजन युक्त तरल बनाने के लिए द्रवीभूत होता है। शेष गैस एक उच्च दबाव (एचपी) आसवन स्तंभ में नाइट्रोजन-समृद्ध और लगभग शुद्ध नाइट्रोजन (आमतौर पर <1ppm) के="" लिए="" आसुत="" है।="" इस="" कॉलम="" के="" कंडेनसर="" को="" रेफ्रिजरेशन="" की="" आवश्यकता="" होती="" है,="" जो="" कि="" अधिक="" ऑक्सीजन="" युक्त="" धारा="" को="" एक="" वाल्व="" के="" माध्यम="" से="" या="" एक="" विस्तारक="" (रिवर्स="" कंप्रेसर)="" के="" माध्यम="" से="" आगे="" बढ़ाकर="" प्राप्त="" किया="" जाता="">

इ। वैकल्पिक रूप से, जब एएसयू शुद्ध ऑक्सीजन का उत्पादन करता है, तो कंडेनसर को कम दबाव (एलपी) डिस्टिलेशन कॉलम (1.2-1.3 बार एब्सोल्यूट पर संचालित) में एक रीबॉयलर के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करके ठंडा किया जा सकता है। संपीड़न लागत को कम करने के लिए, एचपी/एलपी कॉलम के संयुक्त कंडेनसर/रीबॉयलर को केवल 1-2 डिग्री केल्विन के तापमान अंतर के साथ काम करना चाहिए, जिसके लिए प्लेट-फिन ब्रेज़्ड एल्यूमीनियम हीट एक्सचेंजर की आवश्यकता होती है। विशिष्ट ऑक्सीजन शुद्धता 97.5 प्रतिशत से 99.5 प्रतिशत तक होती है और अधिकतम ऑक्सीजन वसूली को प्रभावित करती है। तरल उत्पादों के उत्पादन के लिए आवश्यक प्रशीतन विस्तारक में जेटी प्रभाव के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जो संपीड़ित हवा को सीधे कम दबाव वाले कॉलम में फीड करता है। इसलिए, हवा का एक हिस्सा अलग नहीं होता है और कम दबाव वाले कॉलम के ऊपरी हिस्से को बेकार धारा के रूप में छोड़ देना चाहिए।

एफ। चूंकि आर्गन का क्वथनांक (मानक परिस्थितियों में 87.3 K) ऑक्सीजन (90.2 K) और नाइट्रोजन (77.4 K) के बीच होता है, आर्गन कम दबाव वाले कॉलम के निचले हिस्से में जमा हो जाता है। आर्गन का उत्पादन करते समय, कम दबाव वाले कॉलम से एक वाष्प साइड ड्रॉ खींचा जाता है, जहां आर्गन की सांद्रता सबसे अधिक होती है। आर्गन को वांछित शुद्धता तक सुधारने के लिए इसे दूसरे कॉलम में भेजा जाता है, जहां से तरल एलपी कॉलम में उसी स्थान पर वापस आ जाता है। 1 पीपीएम से कम आर्गन शुद्धता आधुनिक संरचित पैकिंग का उपयोग करके बहुत कम दबाव ड्रॉप के साथ प्राप्त की जा सकती है। यद्यपि आर्गन 1 प्रतिशत से कम पर फ़ीड में मौजूद होता है, आर्गन कॉलम में आवश्यक उच्च रिफ्लक्स अनुपात (लगभग 30) के कारण एयर आर्गन कॉलम को बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। आर्गन कॉलम कूलिंग को ठंडा विस्तारित समृद्ध तरल या तरल नाइट्रोजन द्वारा प्रदान किया जा सकता है।

जी। अंत में, गैसीय रूप में उत्पादित उत्पाद को आने वाली हवा में परिवेश के तापमान तक गर्म किया जाता है। इसके लिए सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किए गए थर्मल एकीकरण की आवश्यकता होती है, जिसे गड़बड़ी (आणविक चलनी बिस्तरों के स्विचिंग के कारण) की मजबूती को ध्यान में रखना चाहिए। स्टार्ट-अप के दौरान अतिरिक्त बाहरी कूलिंग की भी आवश्यकता हो सकती है।

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