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Funktionsprinzip

Das Grundprinzip der Luftzerlegung besteht darin, Luft mittels Tiefkühldestillation zu einer Flüssigkeit zu kondensieren und diese dann anhand der unterschiedlichen Siedepunkte von Sauerstoff, Stickstoff und Argon zu trennen.

Der zweistufige Destillationsturm gewinnt gleichzeitig reinen Stickstoff und reinen Sauerstoff am oberen und unteren Ende des oberen Turms.

Flüssiger Sauerstoff und flüssiger Stickstoff können auch von der Verdampfungsseite bzw. der Kondensationsseite der Hauptkühlung entnommen werden.

Die Luftzerlegung im Destillationsturm erfolgt in zwei Stufen. Im unteren Turm wird die Luft zunächst in flüssigen Stickstoff zerlegt, wobei gleichzeitig sauerstoffreiche flüssige Luft gewonnen wird.

Die sauerstoffreiche flüssige Luft wird zur Destillation in den oberen Turm geleitet, um reinen Sauerstoff und reinen Stickstoff zu gewinnen.

Der obere Turm ist in zwei Abschnitte unterteilt: Der obere Abschnitt ist der Destillationsabschnitt mit dem Flüssigkeits- und Gaseinlass als Grenze, in dem das aufsteigende Gas destilliert, die Sauerstoffkomponente zurückgewonnen und die Stickstoffreinheit verbessert wird; der untere Abschnitt ist der Strippabschnitt, in dem die Stickstoffkomponente in der Flüssigkeit entfernt, getrennt und die Sauerstoffreinheit der Flüssigkeit verbessert wird.

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Prozessablauf

1. Luftkompression: Die durch den Filter von mechanischen Verunreinigungen befreite Luft gelangt in den Luftkompressor und wird auf den erforderlichen Druck komprimiert.

2. Luftvorkühlung: Die Luft wird im Vorkühlsystem auf eine geeignete Temperatur abgekühlt, wobei gleichzeitig freies Wasser abgetrennt wird.

3. Luftzerlegung und -reinigung: Wasser, Kohlendioxid und andere Kohlenwasserstoffe werden durch Adsorptionsmittel im Adsorptionsturm entfernt.

4. Kühlbox der Fraktionierkolonne: Gereinigte Luft strömt in die Kühlbox, wird mittels Wärmetauscher auf eine Temperatur nahe der Verflüssigungstemperatur abgekühlt und gelangt anschließend in die Destillationskolonne. Im oberen Teil wird Stickstoff, im unteren Teil Sauerstoff als Produkt gewonnen.

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Veröffentlichungsdatum: 15. April 2025