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소개
액체 공기 분리 장치(ASU)는 산소, 질소, 아르곤과 같은 고순도 가스를 생산하는 데 필수적입니다. 이 장치는 냉각, 액화 및 증류와 관련된 다양한 공정을 통해 대기를 주요 구성 요소로 분리하여 작동합니다.
공기 분리의 원리
공기 분리는 공기 구성 요소인 질소(-196°C), 산소(-183°C) 및 아르곤(-186°C)의 끓는점 차이를 기반으로 합니다. 공기를 이들 원소의 끓는점 이하로 냉각함으로써 분별 증류를 통해 분리할 수 있습니다.
액체 공기 분리 장치의 주요 구성 요소
공기 압축 시스템
공기 압축기는 들어오는 공기의 압력을 5~10bar로 증가시키며, 이는 후속 냉각 및 증류 공정을 추진하는 데 중요합니다.
사전-냉각 장치
예냉은 종종 물과 냉동 사이클의 조합을 사용하여 공기 온도를 약 5°C로 낮춥니다.
정화 장치
극저온 콜드박스 내부의 막힘을 방지하기 위해 수증기, 이산화탄소 등의 불순물을 제거합니다. 이 과정에는 일반적으로 분자체가 포함됩니다.
열교환 시스템
차가운 공기는 증류탑에서 빠져나오고 들어오는 압축 공기에서 열을 흡수하여 액화점 -170°C 근처의 온도에 도달합니다.
증류탑
액화 공기가 분별 증류를 통해 질소, 산소, 아르곤으로 분리되는 공정의 핵심입니다.
운영 프로세스
공기 분리 작업은 공기 흡입, 정화, 압축으로 시작됩니다. 다음으로 공기는 일련의 열 교환기에서 극저온으로 냉각됩니다. 증류탑에서는 끓는점 차이에 의해 공기 성분이 분리되며, 상부에서는 질소가 추출되고 하부에서는 산소가 수집됩니다.
매개변수 및 효율성
주요 매개변수에는 증류탑 압력(5-7bar), 온도 구배(-170°C ~ -196°C) 및 순도 수준(산업용 가스의 경우 최대 99.9%)이 포함됩니다. 압축기 압력을 최적화하고 열교환 손실을 최소화하여 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
Tewincryo 회사 솔루션
Tewincryo는 첨단 공기 분리 시스템을 제공하여 고급 열 관리 및 에너지 회수 기능을 갖춘 맞춤형 장치를 제공합니다. 그들의 설계는 분자체 기술과 고효율 압축기의 혁신을 통해 운영 비용을 최소화하는 데 중점을 두고 있습니다.
참고자료
- 스미스, J., & 존슨, L. (2016). 극저온 공기 분리: 개요. 산업용 가스 저널.
- 피터스, G. (2020). 공기 분리 기술의 발전. 오늘의 화학 공학.
- Tewincryo 회사 웹사이트. (2023). 공기 분리 솔루션. 검색 위치https://www.tewincryo.com
