HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.

La tour de séparation d'air est un équipement essentiel pour séparer les principaux composants gazeux de l'air en azote, oxygène et autres gaz rares. Son procédé comprend principalement des étapes telles que la compression de l'air, le pré-refroidissement, la purification, le refroidissement et la distillation. Le contrôle précis de chaque étape est crucial pour garantir la pureté et la stabilité des produits gazeux finaux. Cet article présente en détail le procédé de la tour de séparation d'air.

1. Compression d'air et pré-refroidissement

La première étape du processus de la tour de séparation d'air consiste à comprimer l'air atmosphérique. Grâce à plusieurs étages de compresseurs, l'air est comprimé à une pression de 5 à 7 bars. Pendant le processus de compression, la température de l'air comprimé augmente également ; des refroidisseurs intermédiaires et post-refroidisseurs sont donc utilisés pour l'abaisser. Pour éviter que le compresseur ne soit endommagé par les impuretés présentes dans l'air, les particules sont éliminées par des filtres. L'air comprimé est ensuite envoyé vers le système de pré-refroidissement pour un refroidissement supplémentaire, généralement à l'aide d'eau de refroidissement ou de réfrigérants comme le fréon, afin de refroidir l'air à environ 5 °C.

2. Purification de l'air et déshydratation

Après le prérefroidissement, l'air contient une faible quantité d'humidité et de dioxyde de carbone. Ces impuretés peuvent former de la glace à basse température et bloquer les équipements. Il est donc nécessaire de purifier et de déshydrater l'air. Ce procédé utilise généralement des tours d'adsorption à tamis moléculaires, suivies de processus d'adsorption et de régénération périodiques pour éliminer la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, les hydrocarbures, etc., afin de garantir le bon fonctionnement des processus ultérieurs à basse température. L'air purifié est propre et sec, adapté aux processus ultérieurs de refroidissement et de séparation.

3. Échangeur de chaleur principal refroidissant l'air

L'air purifié est refroidi dans l'échangeur de chaleur principal par refroidissement profond. Cet échangeur est l'un des équipements les plus critiques du procédé de la tour de séparation d'air. L'air dans l'échangeur de chaleur principal subit un échange thermique avec l'azote et l'oxygène froids séparés, abaissant sa température à un niveau proche de la température de liquéfaction. L'efficacité de l'échange thermique au cours de ce processus influence directement la consommation d'énergie et la pureté du produit final de la tour de séparation d'air. Des échangeurs de chaleur à plaques et ailettes en aluminium performants sont généralement utilisés pour améliorer l'efficacité de l'échange thermique.

4. Processus de séparation dans la tour de distillation

L'air refroidi est envoyé à la tour de distillation pour y être séparé grâce à la différence de point d'ébullition de ses différents composants. L'air se liquéfie progressivement à basse température, formant de l'air liquide. Cet air liquide pénètre dans la tour de distillation pour de multiples interactions entre les phases gazeuse et liquide. Dans la tour de distillation, l'oxygène, l'azote et les gaz rares comme l'argon sont séparés. La concentration en oxygène augmente progressivement en bas de la tour, tandis que l'azote est séparé en haut. La distillation permet d'obtenir de l'oxygène et de l'azote purs, d'une pureté supérieure.

5. Extraction de produits à base d'oxygène et d'azote

L'extraction de l'oxygène et de l'azote constitue l'étape finale de la tour de séparation d'air. L'oxygène et l'azote liquides sont séparés de la tour de distillation et ramenés à température ambiante par des échangeurs de chaleur pour atteindre l'état gazeux souhaité. Ces produits gazeux sont ensuite acheminés vers des réservoirs de stockage ou directement fournis aux utilisateurs. Afin d'améliorer l'efficacité du procédé et la pureté du produit, une structure à double tour est parfois conçue pour séparer davantage l'argon de l'oxygène et de l'azote à des fins industrielles.

6. Contrôle et optimisation

L'ensemble du processus de la tour de séparation d'air implique un système de contrôle complexe, nécessitant une surveillance et un réglage en temps réel des processus de compression, de refroidissement, d'échange thermique et de séparation afin de garantir la qualité des produits finis. Les tours de séparation d'air modernes sont généralement équipées de systèmes de contrôle automatisés, utilisant des capteurs et des logiciels de contrôle pour réguler avec précision des paramètres tels que la température, la pression et le débit afin d'optimiser la consommation énergétique du processus de production et la pureté du gaz produit.

Le processus de la tour de séparation d'air comprend plusieurs étapes, telles que la compression de l'air, le pré-refroidissement, la purification, le refroidissement profond et la distillation. Ces procédés permettent de séparer efficacement l'oxygène, l'azote et les gaz rares présents dans l'air. Le développement de la technologie moderne des tours de séparation d'air a permis d'améliorer l'efficacité du processus de séparation et de réduire sa consommation d'énergie, ce qui est crucial pour l'application des gaz industriels.

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