ASU
واحد جداسازی هوا
Air Separation Unit
ترکیب هوا از چند جز کلیدی یعنی نیتروژن ، اکسیژن، آرگون، کربن دی اکسید و بخار آب هوا تشکیل شده است.یکی از متداول ترین شیوه جداسازی هوا روش تقطیر کرایوژنیک یا تقطیر تبریدی است.
جداسازی اکسیژن و نیتروژن از هوا در حالت کلی به دو روش کرایوژنیک و غیر کرایوژنیک تقسیم بندی می شوند. روش غیر کرایوژنیک برای واحدهای با ظرفیت پایین که خلوص خیلی بالایی نیاز ندارند گزینه مطلوبی است. در حالت عمومی خلوص اکسیژن و نیتروژن تولیدی از روش های غیر کرایوژنیک 85-95% برای اکسیژن و حدود 95% برای نیتروژن می باشد.
هزینه واحدهای جداسازی کرایوژنیک بالاتر بوده و برای واحدهای با ظرفیت بالا که نیاز به خلوص بالای اکسیژن (99.5% اکسیژن) و بسیار بالای نیتروژن و آرگون (نا خالصی کمتر از 10 پی پی ام) دارند مناسب هستند.
در روش کرایوژنیک در ابتدا هوا فشرده شده و سپس گرمای فشرده سازی از آن دفع شود. به منظور کارکرد بهینه و ایمنی حذف ناخالصی های کربن دی اکسید، بخار آب و هیدروکربنهای سنگین ضروری است. بدین منظور از برج های جذب حاوی آلومینیوم اکتیو و مولکولارسیو استفاده می شود. به دلیل عبور برخی از هیدروکربن های سبک و ورود آنها به کلدباکس، باید همواره غلظت آنها در داخل کلدباکس بررسی و کنترل گردد.
واحدهای جداسازی هوا قابلیت تولید 500-120،000 نرمال متر مکعب اکسیژن (≈17-4,000 t/d) را با استفاده از مایع سازی و تقطیر هوا در دمای حدود -180C دارند (مطابق شکل بالا). جهت انجام این فرایند نیاز به تبادل حرارت بین سیالات در دمای بسیار پایین می باشد که تکنولوژی روز استفاده از مبدلهای حرارتی BAHX (Brazed Aluminum Heat Exchanger) می باشد. جهت بهینه سازی فرایند و عدم هدر رفت سرما، کل مجموعه کرایوژنیک (شامل مبدلهای BAHX، برجهای تقطیر، اکپسندر، پمپها، تجهیزات ابزار دقیق و …) در داخل یک سازه مکعبی به نام کلدباکس قرار داده می شود و جهت عایق سازی کل محفظه با استفاده از پرلیت پر می شود.
واحد جداسازی هوای کرایوزنیک از بخش های زیر تشکیل شده است.
