酸素製造用空気分離
空気分離プラントは、冶金、鋼鉄、化学工業(石油化学産業、天然ガス化学産業)、機械、環境、電子、医薬品、ガラス、タイヤ、ポリシリコン、エネルギーなどに酸素、窒素およびアルゴンを供給します。
説明
空気分離プラントは、冶金、鋼鉄、化学工業(石油化学産業、天然ガス化学産業)、機械、環境、電子、医薬品、ガラス、タイヤ、ポリシリコン、エネルギーなどに酸素、窒素およびアルゴンを供給します。
当社の主要製品の一つである空気分離プラントは、成熟した極低温空気分離技術を採用しており、圧縮、純化、冷却、蒸留などの工程を通じて空気中から効率的に酸素を分離します。使用される主な原理は吸着法(Pressure Swing Adsorption:PSA)または蒸留法です。吸着法は分子ふるいを用いて気体の吸着性の違いに基づき酸素を迅速に分離し、起動が容易です。一方、蒸留法は気体の沸点の違いを利用して複数回の蒸発および凝縮サイクルにより酸素を精製する方法で、大規模生産に適しています。
酸素純度は顧客の要件に応じて柔軟に調整可能で、93%(酸素濃縮)から99.99%(高純度酸素)まで対応でき、さまざまな用途における酸素基準を満たします。この装置は高い信頼性、低消費電力、高度な自動化が特徴で、鋼鉄製錬、石炭化学工業、医療用酸素供給、ガラス溶解炉など幅広い分野に適用され、プロセスの強化と効率向上のための基盤としてお客様にご利用いただいています。
主要な技術パラメータに関しては、吐出圧力が0.1~1.6 MPaの範囲で、運転負荷調整範囲は30~110%です。液化システムは最低-196°Cの温度に到達可能です。装置は100kWから4,000kWのモーター動力に対応しており(主に6kV/10kV高圧電源)、従来装置と比べて10%以上のエネルギー消費低減を実現し、安定した運転を保証するための知能型監視システムを備えています。
空気分離装置の生産能力は500~60,000 Nm³/hの範囲で、小規模な工業用途から大規模プラントまでのエネルギー供給ニーズに対応可能であり、酸素純度は要望に応じてカスタマイズできます。
豊富なプロセス経験を活かして、内部圧縮、外部圧縮、水素フリー式アルゴン製造など、すべての空気分離プロセスを含む最適なプロセスフローを提供します。
仕様
事例――ウハイKDON-13000/20000 空気分離装置
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製品 |
出力 (Nm³/H ) |
純度 (v/V ) |
排気圧 (Mpa.G ) |
温度 (℃) |
備考 |
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酸素 |
13000 |
≥99.6%O2 |
≥2.5 |
環境 |
内部圧縮 |
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窒素1 |
15000 |
≤10ppmO2 |
≥2.5 |
環境 |
上部カラム抽出、外部圧縮 |
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窒素 2 |
5000 |
≤10ppmO2 |
大気 |
環境 |
上部カラム抽出 |
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液体酸素 |
100 |
≥99.6%O2 |
貯蔵タンクへ |
過冷却 |
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液体窒素 |
100 |
≤10ppmO2 |
貯蔵タンクへ |
過冷却 |
プロセスおよび説明
空気は加圧およびろ過、予備冷却および初期脱水を経た後、PPUによる深冷脱水処理が行われます。その一部はブースタへ入り加圧され、その後一部が分取されてエクスパンダを通過し、さらに加圧・冷却されます。次に、この空気は冷凍ボックスの主熱交換器でさらに冷却され、その後エクスパンダで膨張冷凍してから下段塔に入り、蒸留に参加します。残りの空気は主熱交換器で液相まで冷却され、下段塔へ入り蒸留に参加します。また別の部分は主熱交換器を直接通過し、露点まで冷却されて下段塔へ入り、そこで蒸留に参加します。下段塔での蒸留後、液化酸素は上部から取り出され、希薄液体空気および酸素富化液体空気は下層部から取り出されます。これらの3つの流路はそれぞれ上段塔内の異なる部位へ還流液として供給され、蒸留に参加します。最終的に、製品酸素は上段塔底部から得られ、製品窒素は上段塔頂部から得られます。熱交換器による再加熱後、これらの製品は冷凍ボックスから排出されます。従来のプロセスとは異なり、このフローにはアルゴン濃縮塔が含まれています。アルゴン富化成分は上段塔の中下部から分取され、アルゴン濃縮塔へ導かれます。アルゴン濃縮塔内での蒸留を通じて、塔頂からはアルゴン濃度の高いガスが放出され、塔底からは酸素濃度がより高い成分が得られ、上段塔へ戻されて再び蒸留に参加します。
・製造、設置、および起動期間:
工場での組立と現場への設置が可能なモジュール化設計を採用し、効率的な製品納入を実現。契約締結から無事な起動完了までの全体プロジェクト期間は<8か月>
・空気圧縮機の仕様:
吐出流量:62,500 Nm³/h;吐出圧力:5.17 bar。A. 起動結果:回収率 >99.3%。
・利点:
この酸素生成用空気分離装置は、広範な生産能力範囲と高い適応性を備えています。先進的な吸着または蒸留技術を活用することで、安定した酸素純度(90~99.99%)と高いガス生成効率を確保しています。産業用の連続エネルギー供給ニーズに合わせて設計されており、運転負荷の柔軟な調整(40~110%)が可能で、従来設備よりも10%以上低いエネルギー消費、操作およびメンテナンスの簡便さ、包括的な安全保護機能を備えています。溶錬や化学工業などの酸素を必要とするプロセスを安定してサポートできます。
・なぜこれが典型的な事例なのか:
本装置の回収率は、従来の内部圧縮式空気分離で98%であったものを99.3%まで向上させ、エネルギー消費を3%削減しました。さらに、タービンエキスパンダの起動から製品供給までの立ち上げ時間はわずか17時間であり、当社の大規模空気分離装置の製造能力を示しています。
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よくある質問
Q: 製造業者ですか? それとも取引会社ですか?
当社は低温機器分野における専門的なメーカーです。
Q: あなたの会社の強みは何ですか?
当社は、先進的で安定性・信頼性に優れ、コスト効率の高い機器に加え、ソリューションおよびアフターサービスも提供いたします。
Q: あなたのエンジニアは海外プロジェクトに参加したことがありますか?
はい。当社のエンジニアは、この分野で15年以上の経験を有しており、トルコ、エジプト、ミャンマーなどにおける機器の設計、製造、据付および試運転に参画してきました。
Q: 製品の正確な価格を知るにはどうすればよいですか?
お客様の具体的な要件および環境データをお知らせください。そのうえで、お客様に最も適した製品およびソリューションをご提案いたします。
