산소·질소·아르곤 분리 시스템 | 극저온 증류

공정 및 설명

공기는 가압 및 여과를 거치고, 예비 냉각과 초기 탈수 후 PPU를 통해 심도 있는 탈수를 수행한다. 이후 한 부분은 부스터로 들어가 가압되며, 그 중 일부는 추출되어 팽창기(expander)를 통과하며 추가 가압 및 냉각을 겪는다. 그런 다음 콜드박스의 주열교환기로 들어가 추가 냉각을 거친 후 팽창기에서 팽창 냉동을 수행하고, 하부 정류주입구로 들어가 증류에 참여한다. 다른 부분은 주열교환기를 통해 액체 상태로 냉각된 후 하부 정류주입구로 들어가 증류에 참여한다. 나머지 공기는 직접 주열교환기로 유입되어 이슬점까지 냉각된 후 하부 정류주입구로 들어가 증류에 참여한다. 하부 정류주에서 증류 후, 액체산소는 상단에서 추출되며, 희박 액체공기와 산소 농축 액체공기는 하부에서 추출된다. 이 세 가지 유량은 상부 정류주의 각기 다른 구역으로 반류액 형태로 유입되어 증류에 참여한다. 최종적으로 상부 정류주의 하단에서 제품 산소가 얻어지고, 상단에서 제품 질소가 얻어진다. 열교환기를 통해 재가열된 후, 제품들은 콜드박스 외부로 배출된다. 기존 공정과 달리, 이 공정에는 아르곤 농축주가 포함되어 있다. 아르곤이 농축된 성분은 상부 정류주의 중하부에서 추출되어 아르곤 농축주로 유입된다. 아르곤 농축주 내에서 증류를 통해 상부에서는 아르곤 농축 가스가 배출되고, 하부에서는 산소 농도가 더 높은 성분이 얻어져 다시 상부 정류주로 되돌려져 증류에 재참여한다.