ASU -anläggningen producerar flytande gas som följande sju steg:

1. Före komprimering är luften förfiltrerad av damm.

2.Air komprimeras där det slutliga leveranstrycket bestäms av återvinning och vätsketillståndet (gas eller vätska) för produkterna. Typiska tryck varierar mellan 5 och 10 barmätare. Luftströmmen kan också komprimeras till olika tryck för att förbättra ASU: s effektivitet. Under kompression kondenseras vatten ut i kylare mellan scenen.

3. Processluften passeras vanligtvis genom en molekylsiktbädd, som tar bort alla återstående vattenånga, såväl som koldioxid, som skulle frysa och ansluta den kryogena utrustningen. Molekylära siktar är ofta utformade för att ta bort alla gasformiga kolväten från luften, eftersom dessa kan vara ett problem i den efterföljande luftdestillationen som kan leda till explosioner. Den molekylära siktbädden måste regenereras. Detta görs genom att installera flera enheter som arbetar i alternerande läge och använda den torra samproducerade avfallsgasen för att desorbera vattnet.

4. Processluft passerar genom en integrerad värmeväxlare (vanligtvis en plattfin värmeväxlare) och kyls mot produkt (och avfall) kryogena strömmar. En del av luftvätskorna för att bilda en vätska som är anrikad i syre. Den återstående gasen är rikare i kväve och destilleras till nästan rent kväve (vanligtvis <1 ppm) i en högtryck (HP) destillationskolonn. Kondensorn för denna kolonn kräver kylning som erhålls från att utöka den mer syrerika strömmen längre över en ventil eller genom en expander, (en omvänd kompressor).

5 Alternativt kan kondensorn kylas genom utbytande värme med en RE -panna i en destillationskolonn med låg tryck (LP) (arbetar vid 1.21.3 bar abs.) När ASU producerar rent syre. För att minimera komprimeringskostnaden måste den kombinerade kondensorn/reboiler för HP/LP-kolumnerna fungera med en temperaturskillnad på endast 1-2 grader Kelvin, vilket kräver plattafenelad aluminiumvärmeväxlare. Typiska syre -renhet sträcker sig från 97,5% till 99,5% och påverkar den maximala återvinningen av syre. Kylningen som krävs för att producera flytande produkter erhålls med användning av JT -effekten i en expander som matar tryckluft direkt till lågtryckskolonnen. Därför ska en viss del av luften inte separeras och måste lämna kolumnen med låg tryck som en avfallsström från dess övre sektion.

6 Eftersom kokpunkten för argon (87,3 K vid standardförhållanden) ligger mellan syre (90,2 K) och kväve (77,4 K), byggs argon upp i den nedre delen av lågtryckskolonnen. När argon produceras tas en ångsidan från det låga trycket

Kolumn där argonkoncentrationen är högst. Det skickas till en annan kolumn och korrigerar argonet till den önskade renheten från vilken vätska returneras till samma plats i LP -kolumnen. Användning av moderna strukturerade förpackningar som har mycket låga tryckdroppar möjliggör argonenheter på mindre än 1 ppm. Även om argon är närvarande i mindre till 1% av den inkommande, kräver kolumnen Air Argon en betydande mängd energi på grund av det höga återflödesförhållandet som krävs (cirka 30) i Argon -kolumnen. Kylning av argonkolonnen kan levereras från kallt expanderad rik vätska eller med flytande kväve.

7 Slutligen värms de produkter som produceras i gasform mot den inkommande luften till omgivningstemperaturer. Detta kräver en noggrant utformad värmeintegration som måste möjliggöra robusthet mot störningar (på grund av övergången av molekylsiktbäddarna). Det kan också kräva ytterligare extern kylning under start.