◆ ◆ Componentes clave y flujo de procesos ◆ ◆
1. Compresión y purificación del aire:
El aire ambiental se comprime y se filtra para eliminar el polvo, la humedad, el CO₂ e hidrocarburos.
Las unidades de adsorción (por ejemplo, tamices moleculares) purifican aún más el aire para cumplir con los estándares de producción de oxígeno.
2. Separación de aire criogénico:
El aire purificado se enfría a temperaturas criogénicas (por debajo de -183 ° C) utilizando intercambiadores de calor de varias etapas y turboexters, lo que hace que se licite.
El aire licuado ingresa a una columna de destilación , donde el oxígeno (punto de ebullición: -183 ° C) se separa del nitrógeno (punto de ebullición: -196 ° C) y otros gases.
3. Producción y almacenamiento de oxígeno líquido:
El oxígeno líquido se recoge en la parte inferior de la columna de destilación y se almacena en tanques criogénicos aislados al vacío para minimizar la evaporación.
LOX se mantiene típicamente a temperaturas inferiores a -183 ° C y presiones de 1–1.5 bar para la estabilidad.
4. Vaporización y distribución:
Para uso industrial, LOX se vaporiza en oxígeno gaseoso utilizando calor ambiental o vaporizadores eléctricos.
El oxígeno gaseoso se entrega a través de tuberías a estaciones de corte/soldadura o se llena en cilindros de alta presión.
◆ ◆ ¿Por qué oxígeno líquido para corte de metal y soldadura? ◆ ◆
1. Alta pureza y eficiencia de combustión:
Las plantas LOX producen oxígeno con un 99.5–99.8% de pureza , asegurando una combustión óptima en los procesos de combustible oxi.
El oxígeno de alta pureza aumenta la temperatura de la llama (hasta 3.500 ° C para oxiacetileno), lo que permite soldaduras de corte y limpiador más rápidas.
2. Almacenamiento a granel y ahorro de costos:
El oxígeno líquido tiene una alta densidad de almacenamiento (1 litro de LOX ≈ 840 litros de oxígeno gaseoso), reduciendo el espacio de almacenamiento y los costos de transporte.
La producción en el sitio elimina la dependencia de proveedores de gases de terceros, reduciendo los gastos operativos a largo plazo.
3. Consistencia y seguridad:
La producción controlada en el sitio garantiza un suministro de oxígeno estable, crítico para las operaciones industriales continuas.
Los sistemas LOX están diseñados con características de seguridad (por ejemplo, válvulas de alivio de presión, detectores de fugas) para manejar los peligros criogénicos.
◆ ◆ Aplicaciones en metalurgia ◆ ◆
1. Corte de combustible de oxi:
El oxígeno se mezcla con gas de combustible para crear una llama de alta velocidad para cortar placas de acero gruesas (por ejemplo, construcción naval, construcción).
Ejemplo: el corte de oxi-acetileno se basa en el oxígeno para oxidar y derretir el metal, impresionado por la corriente de gas.
2. Soldadura y soldadura:
El oxígeno mejora la intensidad de la llama para la soldadura y la soldadura de metales no ferrosos (por ejemplo, cobre, aluminio).
Se utiliza en talleres de reparación, fabricación de automóviles y construcción de tuberías.
3. Buffing y gouging:
◆ ◆ Ventajas de las plantas de oxígeno líquido ◆ ◆
Escalabilidad : adecuada para operaciones a gran escala como fábricas de acero o fabricación aeroespacial.
Flexibilidad : puede proporcionar oxígeno líquido y gaseoso en función de la demanda.
Residuos reducidos : el exceso de LOX se puede almacenar o vender a otras industrias (p. Ej., Medical, tratamiento de aguas residuales).
◆ ◆ Desafíos ◆ ◆
Alto consumo de energía : la separación criogénica del aire requiere electricidad significativa para el enfriamiento y la compresión.
Riesgos de seguridad : el oxígeno líquido es altamente reactivo; El contacto con materiales orgánicos o hidrocarburos puede causar explosiones.
Costos de infraestructura : los tanques de almacenamiento criogénicos y las tuberías requieren una inversión de capital sustancial.
◆ ◆ Comparación con alternativas ◆ ◆
Cilindros de oxígeno gaseoso : adecuado para pequeños talleres pero costosos y logísticamente desafiantes para usuarios a gran escala.
Generadores de oxígeno de adsorción de swing a presión (PSA) : producen oxígeno de menor pureza (90–95%) y se limitan a aplicaciones a mediana a escala.
Resumen : las plantas de oxígeno líquido son esenciales para las industrias que requieren oxígeno de alta pureza en masa, como el corte de metales y la soldadura. Al aprovechar la separación de aire criogénico, estas instalaciones proporcionan un suministro de oxígeno confiable y rentable que mejora la eficiencia y la seguridad del proceso. Si bien los costos de configuración iniciales y las demandas de energía son altos, los beneficios a largo plazo en la productividad y el control operativo hacen que las plantas LOX sean indispensables para las industrias pesadas.
◆ ◆ RFQ ◆ ◆
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