설명

기술적인 매개 변수

소개

극저온 가스 플랜트는 비교적 고순도의 분자 산소, 분자 질소, 아르곤, 크립톤, 헬륨 및 크세논을 생산하는 산업 시설입니다. 공기는 대기 중에 가장 흔한 기체인 질소(78%), 산소(19%), 아르곤(1%)으로 구성되어 있고 나머지는 미량가스로 구성되어 있으므로 저온가스 플랜트에서는 증류탑에서 공기를 분리합니다. 저온(약 100K/-173도)에서 아르곤, 질소, 산소 등의 고순도 가스를 1ppm 이하로 생성합니다. 이 공정은 1895년 Carl von Linde가 발명한 Hampson-Linde 공기 분리 사이클의 일반 이론을 기반으로 합니다.

햄슨-린데 사이클

Hampson-Linde 사이클은 특히 공기 분리에 적합한 가스 액화 공정입니다. William Hampson과 Carl von Linde는 1895년에 독립적으로 이 사이클에 대한 특허를 얻었습니다. Hampson은 1895년 5월 23일에, Linde는 1895년 6월 5일에 특허를 받았습니다. Hampson-Linde 사이클은 포지티브 피드백 냉각 시스템인 재생 냉각을 도입합니다. 열 교환기 장치는 액화 "고정" 가스에 필요한 낮은 온도에 도달하기 위해 절대 온도 차이(예: 0.27도 / atmJT 공기 냉각)가 단일 단계 냉각을 초과하도록 허용합니다. Hampson-Linde 사이클과 Siemens 사이클의 차이점은 팽창 단계에만 있습니다. Siemens 사이클은 가스가 외부 작업을 수행하여 온도를 낮추는 반면 Hampson-Linde 사이클은 전적으로 Joule-Thomson 효과에 의존합니다. 이는 냉각 장치의 차가운 면이 부품을 움직이지 않는다는 장점이 있습니다.

목적

저온질소 플랜트의 주목적은 고순도 기체질소(GAN), 액체질소(LIN), 액체아르곤(LAR), 고순도 아르곤(PLAR)을 고객에게 제공하는 동시에, 크립톤, 크세논, 헬륨. 고순도 액체 물질(예: 산소 또는 질소)은 전략적 매장량으로 현지 탱크에 저장됩니다. 이 액체는 최대 수요를 충족하기 위해 증발되거나 공장에서 오프라인으로 사용될 수 있습니다. 아르곤, 크세논, 헬륨은 크기가 작기 때문에 일반적으로 압력 탱크나 트럭을 통해 고객에게 직접 판매됩니다. 일반적인 저온 질소 플랜트의 범위는 200입방피트입니다.^/하루에 63톤의 질소를 처리하는 초대형 공장(예: 멕시코의 Cantarell 유전 공장).

극저온 공기 분리를 통해 순도 99.5% 이상의 산소를 생산합니다. 생성된 고순도 제품은 가스 실린더에 보관할 수 있습니다. 이 실린더는 의료, 용접, 현장 고객에게 배포되거나 다이빙 호흡 가스로 사용하기 위해 다른 가스와 혼합될 수도 있습니다. 이 공장에서는 또한 비료 산업의 암모니아 생산, 플로트 유리 제조, 석유화학 목적, 퍼지 가스, 아민 가스 처리, 베어링 씰 가스 및 폴리에스테르 제조에 사용되는 질소를 생산합니다.

생성된 아르곤 가스는 반도체, 제조, 광전지 제조에 사용될 수 있습니다.

고순도 산소 적용

산업계

금속 절단 및 용접 공정에서 고순도 산소를 사용하면 연소 효율과 열이 향상되어 용접 품질이 보장됩니다.

의료분야

고순도 산소는 만성폐쇄성폐질환(COPD), 폐렴 등 호흡기 질환 치료에 사용되어 환자에게 추가적인 산소 지원을 제공합니다. 또한 수술 중 고순도 산소를 공급하면 마취 및 회복 과정을 지원할 수 있습니다.

환경 보호

하수처리 과정에서 고순도 산소를 사용하면 유기물의 분해를 촉진하여 처리효율을 향상시킬 수 있습니다. 오염이 심한 일부 환경에서는 고순도 산소를 사용하면 공기 질을 개선하고 오염 물질을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

전자 제조

반도체 및 전자 제품 생산에서는 환경을 제어하고 제품 품질을 향상시키기 위해 제조 공정에 고순도 산소가 사용됩니다.

항공우주

우주선과 고고도 항공기에는 우주비행사와 조종사 모두의 생명 유지를 보장하기 위해 고순도 산소가 공급됩니다.

야금

제련 공정에서는 제련 효율을 높이고 강의 품질과 성능을 향상시키기 위해 고순도 산소를 사용합니다.

고순도 질소 적용

산업계

고순도 질소는 금속 용접 및 절단 시 불활성 가스 보호 장치로 사용되어 산화 및 기타 부작용을 방지합니다. 예를 들어, 알루미늄 용접 및 티타늄 용접에 일반적으로 사용됩니다.

전자 제조

반도체 칩 제조 과정에서 고순도 질소를 사용하여 산화와 오염을 방지하는 깨끗한 생산 환경을 조성합니다. 집적 회로(IC) 및 기타 전자 부품 생산에서 고순도 질소는 대기를 제어하고 민감한 재료의 오염을 줄이는 데 사용됩니다.

제약 산업

고순도 질소는 의약품 생산 시 불활성 가스 보호 기능을 제공하여 생산 과정에서 공기 중 산소와의 부작용을 방지하는 데 사용됩니다.

음식과 음료

식품 및 음료 포장에는 가스 포장에 고순도 질소를 사용하고 포장 내 산소를 대체하며 식품의 유통 기한을 연장하고 제품의 신선도를 유지합니다.

가스 역학 및 테스트

가스 역학 실험 및 가스 분석에서 고순도 질소는 제어 가스 또는 제로 가스 역할을 하여 정확한 테스트 조건을 제공합니다.

FAQ

저온 가스 플랜트와 관련된 문제:

Q: 저온가스플랜트에서는 주로 어떤 가스가 생산되나요?

A: 저온가스 플랜트에서는 주로 액체산소(LOX), 액체질소(LN2), 액체아르곤(LAr), 액체헬륨(LHe)을 생산합니다. 이러한 가스는 저온에서 액체가 되어 보관과 운송이 용이합니다.

Q: 저온가스는 어떻게 생산되나요?

A: 차가운 가스는 공기 중의 구성 요소를 냉각하고 분리하여 생성됩니다. 공기 분리 기술에는 일반적으로 공기를 주요 구성 요소(질소, 산소, 아르곤 등)로 분리하기 위한 압축, 냉각, 팽창 및 증류 단계가 포함되며, 이러한 주요 구성 요소는 추가로 냉각되어 액체 상태로 변환됩니다.

Q: 액체 가스의 보관 및 운송에 대한 요구 사항은 무엇입니까?

A: 액체 가스는 일반적으로 저온 환경을 유지하고 가스화를 방지하는 전용 극저온 저장 탱크에 저장됩니다. 액화가스를 운송할 때에는 특수한 극저온 탱크트럭이나 용기를 이용하여 운송 중 가스가 기화되지 않도록 하고 관련 운송안전규정을 준수해야 합니다.

Q: 액체산소, 액체질소, 액체아르곤의 차이점은 무엇인가요?

A: 액체 산소(LOX), 액체 질소(LN 2) 및 액체 아르곤(LAr)은 각각 저온에서 액체 형태의 산소, 질소 및 아르곤입니다. 주요 차이점은 화학적 특성과 용도에 있습니다.
액체 산소: 주로 의료, 로켓 추진 및 철강 산업에 사용됩니다.
액체질소: 냉각, 가스 보호, 식품 냉동 등에 사용됩니다.
액체 아르곤: 철강 제조, 용접, 저온 물리학 실험에 사용됩니다.

Q: 저온 가스의 품질을 보장하는 방법은 무엇입니까?

A: 원자재 테스트: 오염이 없는지 확인하기 위해 가스 플랜트에 유입되는 공기 또는 기타 원자재에 대한 품질 검사를 수행합니다.
생산 공정 제어: 생산 공정의 온도, 압력 및 순도를 엄격하게 제어하여 생산된 가스가 표준을 충족하는지 확인합니다.
정기 유지보수 및 검사: 장비의 정상적인 작동을 보장하고 품질 문제를 방지하기 위해 정기적으로 유지보수 및 검사를 수행합니다.

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