TR202014370A2 - Azot gazi saflaştirmasi uygulamalarinda yüksek saflikta azot elde edi̇lmesi̇ni̇ sağlayan saflaştirici sonrasi azot kurutucu si̇stemi̇ - Google Patents
Azot gazi saflaştirmasi uygulamalarinda yüksek saflikta azot elde edi̇lmesi̇ni̇ sağlayan saflaştirici sonrasi azot kurutucu si̇stemi̇ Download PDFInfo
- Publication number
- TR202014370A2 TR202014370A2 TR2020/14370A TR202014370A TR202014370A2 TR 202014370 A2 TR202014370 A2 TR 202014370A2 TR 2020/14370 A TR2020/14370 A TR 2020/14370A TR 202014370 A TR202014370 A TR 202014370A TR 202014370 A2 TR202014370 A2 TR 202014370A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- nitrogen
- nitrogen gas
- dryer
- feature
- dryers
- Prior art date
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 213
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 78
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 21
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 11
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 7
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/04—Purification or separation of nitrogen
- C01B21/0405—Purification or separation processes
- C01B21/0433—Physical processing only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/30—Controlling by gas-analysis apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/10—Nitrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
Abstract
Buluş, yüksek saflıkta azot kullanımında endüstriyel sanayinin ihtiyacı olan kritik çiğlenme noktasındaki azot gazının herhangi bir azot gazı kaybı yaşamadan üretilmesine yöneliktir. Buluşa konu olan sistem, sisteme gerekli azotu sağlayan bir azot jeneratörü, azot jeneratöründen çıkan düşük saflıktaki (%99,5 veya %99,9) azot gazının sisteme girmesi ve saflaştırılması için “Deoxo” adı verilen azot zenginleştirici katalizör ünitesi, basınç salınımlı adsorpsiyon (PSA) prensibi ile çalışan iki adet PSA tip kurutucu (6,7), azotun geçişine izin veren normalde açık ve normalde kapalı birden fazla solenoid valf(8,9), sistemin devamında bulunan, adsopsiyon prensibi ile çalışan kurutuculara gidecek gazın yönünün belirlenmesi için birden fazla üç yollu valf (4,5,10), azot gazı kaybı yaşanmaması adına adsorpsiyonlu kurutucuların rejenerasyon adımlarında basınçlı hava hattından faydalanılması için birden fazla solenoid valf (2,3) içermektedir.
Description
TARIFNAME
AZOT GAZI SAFLASTIRMASI UYGULAMALARINDA YÜKSEK SAFLIKTA AZOT
ELDE EDILMESINI SAGLAYAN SAFLASTIRICI SONRASI AZOT GAZI
KURUTUCU SISTEMI
Bulusun Konusu
Bulus, azot gazi saflastirmasi gerektiren uygulamalarda
paladyum içerikli özel katalizörler içeren ve %99,5 veya 99,9%
safliktaki azot gazini %99,999 safliga getirilmesini saglayan
saflastirici ünite sonrasinda, reaksiyon sonrasi olusan suyun
çiglenme noktasi degerinin < -40 °C olmasini saglayacak
adsorpsiyon tipi kurutucu ünitesi içeren bir sisteme
iliskindir.
Teknigin Bilinen Durumu
Endüstride ve sanayide birçok alanda yüksek saflikta azot
ihtiyaci bulunmaktadir. Azot gazinin yüksek saflikta elde
edilebilmesi için genelde sivi (kriyojenk tanklar) ve saf
azot tanklari kullanilmakta olup, son zamanlarda basinç
salinimli adsorpsiyon (PSA) ve devaminda “Deoxo” adi verilen
katalizör üniteleri ile saglanabilmektedir.
Yüksek saflikta azot ihtiyaci bulunan sanayi kollari (çelik
imalati, cam sanayi, petrol ve gida sektörü vb.) ve diger
endüstri alanlarinda ihtiyaci karsilayabilmek için PSA
ünitesi ve devaminda azot saflastirici üniteler ile birlikte
her yönden tasarruf edilmis bir sekilde çözüm olarak
kullanilmaktadir.Ancak sanayide yüksek saflikta azot gazinin
< 3 °C çiglenme noktasi degerinde olmasinin yeterli olmadigi
bazi ihtiyaçlar ortaya çikmistir.
Azot saflastirici ünite içerisinde genis yüzey alanina sahip
paladyum katalizörler üzerinde hidrojen molekülleri ile
oksijen molekülleri reaksiyona girerek su açiga çikarir ve
oksijen içerigi 10 ppm altina düsürülür. Azot saflastirici
ünitenin bu çalisma prensibinden hareketle, yüksek saflikta
azot elde edebildigi görülebilir.
Mevcut teknikte çogunlukla %99,9 ve %99,95 safliktaki azot
gazini, azot saflastirici üniteler yardimiyla yüksek
safliklara çikarirken, yapilan ekzotermik (isi açiga çikaran)
islemler nedeniyle saflastirici ünite içerisindeki sicaklik
80 °C'lere çikarken, isinin yükselmesi nedeniyle azot gazinin
çiglenme noktasi degeri 25°C'lere yükselmektedir. Azot
saflastirici ünite içerisindeki ekzotermik reaksiyon sonucu
ortaya çikan su ve nemi, yüksek safliktaki azottan ayristirmak
için mutlaka kurutucu ünitelerin kullanilmasi gerekmektedir.
Mevcut sistemlerde kullanilmasi zaruri olan bu kurutucu
ünite, katalizör sonrasinda görülen çiglenme noktasi degerini
maksimum.3 °C'lere kadar düsürebilmektedir. Yüksek safliktaki
azot gazinin ekzotermik reaksiyonlar sonucu tank içerisinde
80 °C'lere maruz kalmasi ve diger ekzotermik reaksiyonlarin
etkileri nedeniyle direkt hat üzerinden kullanilmasi verimli
ve uygun degildir. Endüstriyel alanda azot gazinin
kullaniminin yayginlasmasi ve ihtiyaçlarin özellesmesiyle
birlikte kritik çiglenme noktasi degeri için 3°C'nin yeterli
olmadigi alanlarda, -40 °C kritik çiglenme noktasi ihtiyaci
yasanmaktadir. Teknigin bilinen durumunda, bu ihtiyacin
karsilanmasi adina gelistirilmis bir sistem bulunmamaktadir.
patent. doküman 'verilebilir. Bu dokümanda, bir operasyonda
gerekli olan yüksek saflikta azot gazi saglamak ve çalisma
kosullarina göre azot gazinin besleme miktarini ve besleme
basincini serbestçe kontrol etmek için azot gazi üreten bir
sistem konu alinmaktadir. Bu sistemin; bir hava kompresörü,
bir hava temizleme ünitesi, bir azot jeneratörü, bir azot
saflastirma ünitesi, bir basinç artirici ünite, bir basinç
tanki ve bir basinç regülatörü içerdigi belirtilmektedir.
Hava temizleme ünitesinin, basinçli havayi saflastirmak için
hava kompresörü tarafindan saglanan basinçli havadaki kirleri
ve suyu temizledigi, azot jeneratörü azot gazini sadece
saflastirilmis basinçli havadan ayirdigi ve disari attigi,
azot saflastirma ünitesi azot gazinda bulunan oksijeni
çikararak azot gazinin safligini arttirmak için oksijen
içeren azot gazini platin katalizör altinda hidrojen ile
reaksiyona soktugu belirtilmektedir.
Teknigin bilinen durumuna örnek olarak verilebilecek bir
diger doküman ise CN2526312Y sayili faydali model
dokümanidir. Bu doküman, azottan oksijen ve suyun
uzaklastirilmasi için bir saflastirma cihazi ile ilgilidir.
Faydali modele konu bu cihazin; bir paladyum katalizörü, bir
sogutucu, bir filtre ve sirayla düzenlenmis ve oksijeni
çikarmak için kullanilan bir imbik (retort) içeren bir
hidrojen oksijen retort ve ayrica emilimi aktaran bir
kontrolör içerdigi belirtilmektedir.
Görüldügü üzere, teknigin bilinen durumunda yer alan
dokümanlar, çiglenme noktasini yeterince düsürmeyi
amaçlamamakta ve buna iliskin bir kurutucu sistem
içermemektedir-
Yukarida bahsedildigi gibi sanayinin ihtiyaçlari göz önünde
bulunduruldugundar azot gazinin yüksek, safliklardar ve çok
düsük çiglenme noktalarinda kullanilmasi zaruriyeti
anlasilmaktadir. Mevcut kullanilan sistemlerin eksikleri
olmasindan ötürü, deoxo ünitesi sonrasinda kimyasal
kurutucularin kullanilarak yüksek safliktaki azot gazi
çiglenme noktalarinin, mevcuttaki 3 °C'ye nazaran çok daha
düsük degerlerde (-40 °C'de) elde edilmesine duyulan ihtiyaç
devam etmektedir. Basvuruya konu bulus, bu ihtiyacin
giderilmesi için gelistirilmistir.
Bulusun Detayli Açiklamasi
Bulus, düsük safliktaki (%99,5 ile %99,9 saflik
seviyesindeki) azot gazindan azot saflastirici deoxo ünitesi
kullanilarak yüksek saflikta azot üretiminin (minimum
çiglenme noktasi seviyesinin maksimum -40 °C'lere kadar
düsürülmesini saglayan kimyasal kurutucu üniteleri içeren bir
sisteme iliskindir.
Bulusun amaci, saflastirma islemi sonrasi elde edilen yüksek
safliktaki azot gazinin çiglenme noktasi seviyesinin maksimum
-40 °C, minimuni -80°C'lere kadar düsürülmesidir. Bu amaç
dogrultusunda, bulusa konu sistemde, iki adet PSA tipi
(Pressure Swing Adsorption- Basinç Salinimli Adsorpsiyon
Prensibi Ile Çalisan) kurutucu kullanilmaktadir.
Bulus sayesinde azot jeneratöründen elde edilen %99,5
safliktaki azot gazi saflik degerinin, %99,999 seviyelerine
çikarilmasiyla hem maliyet açisindan Önemli bir tasarruf elde
edilirken hem de kompakt haldeki deoxo ünitesi sonrasina
yerlestirilen iki adet kimyasal kurutucu ile yüksek
safliktaki azot gazinin mevcut teknikteki minimum çiglenme
noktasi seviyesi 3 °C'den, -40 °C'lere kadar düsürülmektedir.
Bulusa konu sistem en temel haliyle,
- sisteme gerekli azotu saglayan bir azot jeneratörü,
- azot jeneratöründen çikan azotun hidrojen ile tepkimeye
girmesini saglayarak daha yüksek safliklara çikaran kompakt
halde bir deoxo ünitesi,
- azotun geçisine izin veren normalde açik ve normalde kapali
birden fazla solenoid valf(8,9),
- basinç salinimli adsorpsiyon prensibi ile Çalisan iki adet
PSA tipi (kimyasal) kurutucu (6,7),
- sistemin devaminda bulunan, adsorpsiyon prensibi ile
çalisan kurutuculara. gidecek. gazin yönünün belirlenmesi
için birden fazla üç yollu valf (4,5,lO),
- herhangi bir saf azot gazi kaybi yasanmamasi adina
adsorpsiyonlu kurutucularin rejenerasyon adimlarinda
basinçli hava hattindan faydalanilmasi için birden fazla
solenoid valf (2,3) içermektedir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, rejenerasyon süreçlerinde
atmosferik hava kullanilmaktadir. Bu sayede, bu islemler
yapilirken herhangi bir azot gazi kaybi yasanmamaktadir.
Bulusun. bir yapilandirmasinda, hidrojen. geçisinin PID ile
kontrol edilmesini saglayan hidrojen debimetre bulunmaktadir.
Bulusta, çiglenme noktasinin maksimum -40 °C, minimum -
80°C'lere kadar düsürülmesi için PSA tip kurutucularin
kullanilmasi gerekmektedir. Ayrica, iki adet PSA tip kurutucu
kullanilmasi gerekmektedir. Iki adet basinç salinimli
adsorpsiyon prensibi ile çalisan kurutucu kullanilmasindaki
amaç, bir kurutuounun azot kurutma isleminde kullanildigi
sirada bir diger kurutucunun içerisindeki kimyasal
granüllerin doygunlugunu gidermek maksadiyla basinçli hava
ile rejenerasyon islemlerinin yapilmasidir. Sistemde
kullanilan iki adet PSA tipi kurutucu tanklarinda yer alan
kimyasal granüllerin yapisal özellikleri ile kurutulan
çiglenme noktasi degeri maksimum -40°C, minimum -SOOC'lere
kadar düsebilmektedir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, azot gazinin içerisinde yer
alan nemi tutmak ve absorbe etmek için yerlestirilen bir
numarali PSA tip kurutucu (6) ve iki numarali PSA tip kurutucu
(7) bulunmaktadir.
Bulusun linî yapilandirmasinda, sisteni girisi ve çikisinda
azot gazinin kalitesini ölçmek için yerlestirilen çiglenme
noktasi ölçer ve analizörler bulunmaktadir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, kurutucu egzozunda yer alan,
rejenere olan kurutucu tankinin basinçsizlastirilmasi
adiminda kullanilarak tank içerisindeki basincin atmosfere
bosaltilmasini saglayan piston valfler bulunmaktadir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, solenoid valfleri(2,3,8,9), üç
yollu valfleri(4,5,lO) ve kurutucu egzoz piston valflerini
sirali ve belirli bir algoritmaya göre kontrol eden bir
yazilim bulunmaktadir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, sistem sicakliklarini ölçmek
amaciyla önceden belirlenen bölgelere yerlestirilen sicaklik
sensörleri bulunmaktadir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, hidrojen geçisine izin veren;
biri emniyet için yerlestirilen normalde kapali olan ve digeri
hidrojen geçisini ayarlayan oransal valf olmak üzere iki adet
valf bulunmaktadir.
Sicaklik sensörlerinden alinan veriler sonucu sistemin
belirli bir sicaklik seviyesinin üzerine çiktiginin tespit
edilmesi durumunda, hidrojen geçisine izin veren iki adet
valf (birincisi emniyet için yerlestirilen normalde kapali
olan valf ve ikincisi hidrojen geçisini ayarlayan oransal
Valf) tamamen kapatilarak hidrojenin sisteme girisi
engellenmektedir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, bir saflastirma ünitesinden
geçerek yüksek saflikta (minimum %99,999) elde edilen azot
gazinin sisteme girdikten sonra iki adet PSA tip kurutucuya
(6,7) sirali olarak geçis izni veren. bir üç yollu valf
bulunmaktadir. Baska bir deyisle, bu üç yollu valf azot
gazinin sirali islemler sonucu iki adet PSA tip kurutucu (6,
7) tarafindan kurutulurken, azot gazinin PSA tip
kurutuculardan (6,7) birine girmesine izin vermektedir.
Bulus bir yapilandirmasinda, PSA tip kurutucu ünitelerinin
(6,7) azot gazini kritik çiglenme noktalarina çekerken
ihtiyaci olan rejenerasyon hattinda azot kaybi yasanmamasi
adina basinçli hava girisine (12) izin veren bir numarali
solenoid valf (2) ve iki numarali solenoid valf (3)
içermektedir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, PSA tip kurutucunun (6,7) azot
kurutma isleminde kurutma ve rejenerasyon adimlarinin
sirasina göre azot-hava geçisini kontrol eden bir numarali üç
yollu valf (4) ve iki numarali üç yollu valf (5)
bulunmaktadir.
Bahsedilen bir numarali solenoid valf (2), iki numarali
solenoid valf (3), bir numarali üç yollu valf (4) ve iki
numarali uç yollu valf (5); azot gazi kurutulurken,
kurutucularin ihtiyaç duydugu rejenerasyon islemi sirasinda
herhangi bir azot kaybi yasanmamasi adina söz konusu adimlarda
PSA tip kurutucu (6,7) içerisine giren azot gazini kesip,
basinçli havanin girmesine izin vermektedir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, PSA tip kurutucu (6,7)
sonrasinda yüksek saflikta ve kritik çiglenme noktalarindaki
azot gazinin geçisine izin vermek. için yerlestirilen üç
numarali solenoid valf (8) ve dört numarali solenoid valf (9)
bulunmaktadir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, iki PSA tip kurutucu (6,7)
arasinda, azot kurutma isleminin sirasina göre sisteme azot
çikis izni veren üç numarali üç yollu valf (lO) bulunmaktadir.
Bahsedilen üç numarali solenoid valf (8), dört numarali
solenoid valf (9) ve üç numarali üç yollu valf (10);PSA tip
kurutucularin (6,7) kurutma adimi sirasinda ürettigi yüksek
safliktaki ve kritik -40 °C seviyesindeki azot gazinin sisteme
geçisine izin vermekte, rejenerasyon yapan PSA tip
kurutucudan çikan basinçli havanin sisteme geçisine izin
vermemekte ve sirali sekilde çalismaktadir.
Bulusun bir yapilandirmasinda, kurutucu ünitelerden sirali
olarak Çikan yüksek safliga (% 99,999) ve düsük çiglenme
noktasina (minimum -40 °C) sahip olan azot gazinin sistemin
çikisinda depolanmasi için bir depolama tanki (ll)
bulunmaktadir. Depolama tanki sekil-l ve sekil-6'da
görülmektedir.
Bulusun bir yapilandirmasina ait sekil-1'de, yüksek
safliktaki azot gazinin sisteme girmesi için bulunan bir azot
girisi (1) yer almaktadir. Azot buradan sisteme girerek PSA
tip kurutuculara (6, 7) iletilmektedir.
Bulusun bir yapilandirmasinda ait, sekil-1'de ayrica,
basinçli hava girisleri (12) de görülmektedir. Bir basinçli
hava girisinin (12) bir numarali solenoid valf (2) ile, diger
bir basinçli hava girisinin (12) ise iki numarali solenoid
valf (3) ile baglantili oldugu görülmektedir.
Sekil 2 ila 7, sekil-1'de gösterilen sistemin detaylarina
iliskin sekillerdir.
Bulus, yuksek saflikta azot kullaniminda endüstriyel
sanayinin ihtiyaci olan kritik. çiglenme noktasindaki azot
gazinin herhangi bir azot gazi kaybi yasanmadan üretilmesine
yöneliktir. Bulusa konu olan sistem kullanilarak kayip
yasanmaksizin yüksek saflikta düsük çiglenme noktasinda (<-
40°C) azot gazi üretilmektedir.
Sistemin azot jeneratöründen sonra ilk parçasi olan Deoxo
ünitesinde, %99,5 saflikta üretilen, %O,5 oranindaki oksijen
bulunan azot gazina %1 oraninda Hidrojen gazi karistirilarak
katalizör etkisiyle su açiga çikarip, devaminda bulunan
kurutucular yardimiyla suyun sistem içerisinden
ayristirilmasi ve böylece %99,999 oraninda yüksek safliktaki
azot üretimi ve buna ilaveten kurutuçularda suyun
ayristirilmasi ile -40 °C çiglenme noktasindaki kuru azot
gazinin üretimi prensibine dayanmaktadir. Daha detayli
olarak, azot jeneratöründen çikan azot gazinin saflastirici
üniteye (deoxo ünitesi) gönderilmesi, azot saflastirici ünite
içerisindeki özel katalizör içeren tanka azot gazinin
alinmasi, hidrojen debimetrelerin okudugu degerler referans
alinarak yapilan PID kontrolleri ile ayni tanka hidrojen gazi
geçisinin saglanmasi ve oksijen ve hidrojenin tepkiyeme
sokulmasi sonucu ekzotermik reaksiyon olmasindan ötürü isi
açiga çikarken su olusmaktadir. Azot gazi 99,5% veya 99,9%
saflikta iken bu reaksiyon sonunda minimum 99,999% safliga
ulasir ve yaninda su ile birlikte katalizör tankindan çikar.
Azot saflastirici ünitenin katalizör tanki çikisinda meydana
gelen su moleküllerini sistemden uzaklastirmak ve hat
çikisina ulasmasini engellemek amaciyla, azot gazi kurutulmak
üzere önce yüksek sicaklik için özel tasarlanmis kurutucu
sistemine gönderilerek ortalama 3°C çiglenme noktasina
ulasir. Daha sonra bulusa konu olan adsorpsiyonlu
kurutuculardan geçirilir ve bu sirada basinçli azot gazi kaybi
yasanmaz. PSA tip bu kurutuculari rejenere etmek için basinçli
hava kullanilir. Sistem içerisinde yer alan iki adet PSA tip
adsorpsiyonlu kurutucunun birincisine azot gazinin geçisi
saglanirken, diger kurutucuya basinçli hava geçisi saglanarak
bu kurutucu tanklarinin rejenere olmasi beklenir. Ardindan
sirali adimlar diger kurutucu için uygulanir. Rejenerasyon
islemlerinin azot gazi yerine basinçli hava ile
yapilmasindaki amaç, yüksek safliktaki (% 99,999) azot
gazinin kaybini engellemek ve haliyle ortaya çikan maliyetten
tasarruf etmektir.
Bulus, özetle; azot gazinin saflastirilmasi sonrasi
kullanilan kurutucu ünite içeren bir sistem
- sisteme gerekli azotu saglayan bir azot jeneratörü,
- azot jeneratöründen çikan düsük safliktaki (%99,5 veya
- basinç salinimli adsorpsiyon (PSA) prensibi ile çalisan iki
adet PSA tip kurutucu (6,7),
- hidrojen geçisini PID ile kontrol edilmesi için bir
hidrojen debimetre,
- azotun geçisine izin veren normalde açik ve normalde kapali
birden fazla solenoid valf(8,9),
- sistemin devaminda bulunan, adsopsiyon prensibi ile çalisan
kurutuculara gidecek gazin yönünün belirlenmesi için birden
fazla üç yollu valf (4,5,lO),
- herhangi bir saf azot gazi kaybi yasanmamasi adina
adsorpsiyonlu kurutucularin rejenerasyon adimlarinda
basinçli hava hattindan faydalanilmasi için birden fazla
solenoid valf (2,3) içermektedir.
Bulusa konu sistemin çalisma yöntemi en temel adimlari ile
asagidaki gibidir.
deoxo ünitesinden çikan yüksek safliktaki azot gazinin bir
birinci kurutucu ünitenin bir birinci kulesine geçisinin
saglanip ardindan kulenin belli bir süre boyunca
basinçsizlastirilmasi,
ayni zamanda bir ikinci kurutucu üniteye basinçli hava
geçisinin saglanmasi ve PSA tipi kurutucularda (6,7) oldugu
gibi belirli bir süre boyunca rejenerasyonun
gerçeklestirilmesi,
sonra. azot gazinin bir birinci kurutucunun. bir` birinci
tankina geçis yapan azot gazi ile tankin belli bir süre
boyunca basinçlandirilmasi,
sonra azot gazinin geçis yaptigi bir birinci kurutucunun
akis yönünde yer alan bir kapali valfin açilarak belli bir
süre boyunca azot gazinin depolama tankina geçisinin
saglanmasi,
bir` birinci kurutucunun bir birinci kulesinin depolama
tankina kurutulmus azot gazi gönderme islemi devam ederken
belirlenen süresi boyunca bir ikinci kurutucunun egzoz
piston valflerinin açilarak tanklarinin
basinçsizlastirilmasi,
sonra, deoxo ünitesinden çikan yüksek safliktaki azot
gazinin bir ikinci kurutucu ünitenin bir birinci kulesine
geçisinin saglanip ardindan kulenin belli bir süre boyunca
basinçsizlastirilmasi,
ayni zamanda bir birinci kurutucu üniteye basinçli hava
geçisinin saglanmasi ve PSA tipi kurutucularda (6,7) oldugu
gibi belli bir süre boyunca rejenerasyonun
gerçeklestirilmesi,
sonra azot gazinin bir ikinci kurutucunun bir birinci
tankina geçis yapan azot gazi ile tankin belli bir süre
boyunca basinçlandirilmasi,
sonra azot gazinin geçis yaptigi bir ikinci kurutucunun
akis yönünde yer alan bir kapali valfin açilarak belli bir
süre boyunca azot gazinin depolama tankina geçisinin
saglanmasi,
bir ikinci kurutucunun bir birinci kulesinin depolama
tankina kurutulmus azot gazi gönderme islemi devam ederken
belirlenen süresi boyunca bir ikinci kurutucunun egzoz
piston valflerinin açilarak tanklarinin
basinçsizlastirilmasi,
yukarida siralanan islemlerin, her iki kurutucunun her iki
tankina sirali bir sekilde uygulanmasi.
Bu yöntem de bulusun koruma kapsamindadir.
Bulus sayesinde, herhangi bir gaz kaybi yasanmadan yuksek
saflikta ve düsük çiglenme noktasina, sahip azot gazinin
üretilmesine iliskin bir sistem ve yöntem saglanmaktadir.
Sekillerin Açiklamalari
Sekil-1 Bulusa Konu Sistemin Genel Görünümü
Sekil-2 Bulusa Konu Sistemde Yer Alan Birinci PSA Tip Kurutucu
(Basinç Salinimli Adsorpsiyon Prensibi Ile Çalisan) ve Giris
Kisminin Detayli Görünümü
Sekil-3 Bulusa Konu Sistemde Yer Alan Birinci PSA Tip Kurutucu
(Basinç Salinimli Adsorpsiyon Prensibi ile Çalisan) ve Çikis
Kisminin Detayli Görünümü
Sekil-4 Bulusa Konu Sistemde Yer Alan Ikinci PSA Tip Kurutucu
(Basinç Salinimli Adsorpsiyon Prensibi ile Çalisan) ve Giris
Kisminin Detayli Görünümü
Sekil-5 Bulusa Konu Sistemde Yer Alan Ikinci PSA Tip Kurutucu
(Basinç Salinimli Adsorpsiyon Prensibi ile Çalisan) ve Çikis
Kisminin Detayli Görünümü
Sekil-6 Sistemde Üretilen Yüksek Safliktaki (Min. 99,999%) ve
-40 °C Çiglenme Noktasindaki Azotun Çikis Kisminin Detayli
Görünümü
Sekil-7 Deoxo Ünitesi Sonrasi Yüksek Safliktaki Azot Gazinin
Bulusa Konu Olan Sisteme Giris Kisminin Detayli Görünümü
Sekillerde Yer Alan Referans Numaralarinin Açiklamalari
Claims (1)
- ISTEMLER .Azot gazinin saflastirilmasi sonrasi kullanilan kurutucu ünite içeren bir sistem olup, özelligi; sisteme gerekli azotu saglayan bir azot jeneratörü, azot jeneratöründen Çikan düsük safliktaki (%99,5 veya basinç salinimli adsorpsiyon (PSA) prensibi ile çalisan iki adet PSA tip kurutucu (6,7), azotun geçisine izin veren normalde açik ve normalde kapali birden fazla solenoid valf(8,9), sistemin devaminda bulunan, adsopsiyon prensibi ile çalisan kurutuculara gidecek gazin yönünün belirlenmesi için birden fazla üç yollu valf (4,5,lO), azot gazi kaybi yasanmamasi adina adsorpsiyonlu kurutucularin rejenerasyon adimlarinda basinçli hava hattindan faydalanilmasi için birden fazla solenoid valf (2,3) içermesi ile karakterize edilmesidir. .Istem l'e göre bir sistem olup, özelligi; azot gazinin içerisinde yer alan nemi tutmak ve absorbe etmek için bir numarali PSA tip kurutucu (6) ve iki numarali PSA. tip kurutucu (7) içermesidir. 3.lstem Z'ye göre bir sistem olup, özelligi; bir saflastirma ünitesinden geçirilerek yüksek saflikta (minimum %99,999) elde edilen azot gazinin sisteme girdikten sonra iki adet PSA tip kurutucuya (6,7) sirali olarak geçis izni veren bir üç yollu valf, PSA tip kurutUCunun (6,7) azot gazini kritik çiglenme noktalarina çekerken ihtiyaci olan rejenerasyon hattinin azot kaybi yasanmamasi adina basinçli hava girisine (12) izin veren bir numarali solenoid valf (2) ve iki numarali solenoid valf (3), PSA tip kurutucunun (6,7) azot kurutma isleminde kurutma ve rejenerasyon adimlarinin sirasina göre azot-hava geçisini kontrol eden bir numarali üç yollu valf (4) ve iki numarali üç yollu valf (5), PSA tip kurutucu (6,7) sonrasinda elde edilen azot gazinin geçisine izin vermek için üç numarali solenoid valf (8) ve dört numarali solenoid valf (9), Iki PSA tip kurutucu (6,7) arasinda, azot kurutma isleminin sirasina göre sisteme azot çikis izni veren uç numarali üç yollu valf (lO) Içermesidir. .Istem l'e göre bir sistem olup, özelligi; kurutucu egzozunda yer alan, rejenere olan kurutucu tankinin basinçsizlastirilmasi adiminda tank içerisindeki basincin atmosfere bosaltilmasi için piston valfler içermesidir. . Istem l, 3 veya 4'e göre bir sistem olup, özelligi; sistemdeki valfleri sirali ve belirli bir algoritmaya göre kontrol eden bir yazilim içermesidir. .Istem l'e göre bir sistem olup, Özelligi; sistem girisi ve çikisinda azot gazinin kalitesini ölçmek için çiglenme noktasi ölçer ve analizörler içermesidir. .Istem l'e göre bir sistem olup, özelligi; hidrojen geçisinin PID ile kontrol edilmesini saglayanr hidrojen debimetre içermesidir. .Istem l'e göre bir sistem olup, özelligi; sistem sicakliklarini ölçmek amaciyla önceden belirlenen bölgelerde sicaklik sensörleri içermesidir. Istem l'e göre bir sistem olup, özelligi; hidrojen geçisine izin veren; biri emniyet için yerlestirilen normalde kapali olan ve digeri hidrojen geçisini ayarlayan oransal valf Olmak üzere iki adet valf içermesidir. lstem.l'e göre bir sistem olup, Özelligi; iki adet basinçli hava girisi (12) içermesidir. Istem l'e göre bir sistem.olup, özelligi; yüksek safliktaki azot gazinin sisteme girmesi için bulunan bir azot girisi (l) içermesidir. Istem l'e göre bir sistem olup, özelligi; azot gazinin sistemin çikisinda depolanmasi için bir depolama tanki (ll) içermesidir. Yukaridaki istemlerden herhangi birine göre bir sistemin çalisma yöntemi olup, özelligi; - deoxo ünitesinden çikan yüksek safliktaki azot gazinin bir birinci kurutucu ünitenin bir birinci kulesine geçisinin saglanip ardindan kulenin belli bir süre boyunca basinçsizlastirilmasi, - ayni zamanda bir ikinci kurutucu üniteye basinçli hava geçisinin saglanmasi ve PSA tipi kurutucularda oldugu gibi belirli bir süre boyunca rejenerasyonun gerçeklestirilmesi, - sonra azot gazinin bir birinci kurutucunun bir birinci tankina geçis yapan azot gazi ile tankin belli bir süre boyunca basinçlandirilmasi, - sonra azot gazinin geçis yaptigi bir birinci kurutucunun akis yönünde yer alan bir kapali valfin açilarak belli bir süre boyunca azot gazinin depolama tankina geçisinin saglanmasi, bir birinci kurutucunun bir birinci kulesinin depolama tankina kurutulmus azot gazi gönderme islemi devam ederken belirlenen süresi boyunca bir ikinci kurutucunun egzoz pistonr valflerinin açilarakr tanklarinin basinçsizlastirilmasi, sonra, deoxo ünitesinden çikan yüksek safliktaki azot gazinin bir ikinci kurutucu ünitenin bir birinci kulesine geçisinin saglanip ardindan kulenin belli bir süre boyunca basinçsizlastirilmasi, ayni zamanda bir birinci kurutucu üniteye basinçli hava geçisinin saglanmasi ve PSA tipi kurutucularda oldugu gibi belli bir süre boyunca rejenerasyonun gerçeklestirilmesi, sonra azot gazinin bir ikinci kurutucunun bir birinci tankina geçis yapan azot gazi ile tankin belli bir süre boyunca basinçlandirilmasi, sonra azot gazinin geçis yaptigi bir ikinci kurutucunun akis yönünde yer alan bir kapali valfin açilarak belli bir süre boyunca azot gazinin depolama tankina geçisinin saglanmasi, bir ikinci kurutucunun bir birinci kulesinin depolama tankina kurutulmus azot gazi gönderme islemi devam ederken belirlenen süresi boyunca bir ikinci kurutucunun egzoz piston valflerinin açilarak tanklarinin basinçsizlastirilmasi, yukarida siralanan islemlerin, her iki kurutucunun her iki tankina sirali bir sekilde uygulanmasi islem basamaklarini içermesi ile karakterize edilmesidir. 14.Istem 13'e göre bir yöntem olup, özelligi; sicaklik sensörlerinden alinan veriler sonucu sistemin belirli bir sicaklik› seviyesinin ;üzerine çiktiginin tespit edilmesi durumunda; hidrojen geçisinin önlenmesi için emniyet için yerlestirilen valfin ve hidrojen geçisini ayarlayan oransal valfin kapatilmasidir.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TR2020/14370A TR202014370A2 (tr) | 2020-09-10 | 2020-09-10 | Azot gazi saflaştirmasi uygulamalarinda yüksek saflikta azot elde edi̇lmesi̇ni̇ sağlayan saflaştirici sonrasi azot kurutucu si̇stemi̇ |
PCT/TR2020/050952 WO2022055442A1 (en) | 2020-09-10 | 2020-10-16 | Nitrogen gas dryer system after purifier for obtaining high purity nitrogen in nitrogen purification applications |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TR2020/14370A TR202014370A2 (tr) | 2020-09-10 | 2020-09-10 | Azot gazi saflaştirmasi uygulamalarinda yüksek saflikta azot elde edi̇lmesi̇ni̇ sağlayan saflaştirici sonrasi azot kurutucu si̇stemi̇ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TR202014370A2 true TR202014370A2 (tr) | 2020-12-21 |
Family
ID=75573391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TR2020/14370A TR202014370A2 (tr) | 2020-09-10 | 2020-09-10 | Azot gazi saflaştirmasi uygulamalarinda yüksek saflikta azot elde edi̇lmesi̇ni̇ sağlayan saflaştirici sonrasi azot kurutucu si̇stemi̇ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
TR (1) | TR202014370A2 (tr) |
WO (1) | WO2022055442A1 (tr) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5156657A (en) * | 1990-03-29 | 1992-10-20 | The Boc Group, Inc. | Process for pre-purification of air for separation |
US5122355A (en) * | 1990-06-06 | 1992-06-16 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Membrane nitrogen process and system |
JP5285964B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2013-09-11 | 高砂熱学工業株式会社 | Psa式除湿装置および方法 |
CN104528665A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-22 | 本钢板材股份有限公司 | 净化氮气的方法 |
-
2020
- 2020-09-10 TR TR2020/14370A patent/TR202014370A2/tr unknown
- 2020-10-16 WO PCT/TR2020/050952 patent/WO2022055442A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022055442A1 (en) | 2022-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10682603B2 (en) | Carbon dioxide recovery method and recovery device | |
US8460434B2 (en) | Methane recovery from a landfill gas | |
US9890044B2 (en) | Method for recovering and purifying argon gas from silicon single crystal manufacturing apparatus and apparatus for recovering and purifying argon gas | |
US20190178574A1 (en) | Carbon dioxide recovery method and recovery apparatus | |
TWI434728B (zh) | 防止污染物進入氣體純化器用之系統 | |
US20080188002A1 (en) | Method and apparatus for removing selenium oxide in a sample, and method and apparatus for measuring mercury in coal combustion exhaust gas by using the same | |
TWI282748B (en) | Gas purification method and apparatus thereof | |
TW201343238A (zh) | 自煙道氣流中移除二氧化氮之裝置及方法 | |
TR202014370A2 (tr) | Azot gazi saflaştirmasi uygulamalarinda yüksek saflikta azot elde edi̇lmesi̇ni̇ sağlayan saflaştirici sonrasi azot kurutucu si̇stemi̇ | |
CN104540577A (zh) | 用于从气流移除含硫化合物的方法 | |
US20100115994A1 (en) | Adsorbent for carbon monoxide, gas purification method, and gas purification apparatus | |
EP1635932A4 (en) | METHOD AND DEVICE FOR TREATING FLUIDS | |
EP3406318A1 (en) | Carbon dioxide separation/recovery device, combustion system using same, thermal power generation system using same, and method for separating and recovering carbon dioxide | |
US11583802B2 (en) | Photocatalytic oxidation media and system | |
CN219091579U (zh) | 一种自带干燥功能的psa变压吸附提纯制氢装置 | |
US5780000A (en) | Use of Z-Sorb process as catalytic incinerator for tail gas from sulfur plants | |
CN210631907U (zh) | 一种络合铁法脱硫剂性能评价装置 | |
CN113797723A (zh) | 一种锅炉试验用烟气预处理系统及方法 | |
JP2004161503A (ja) | ガス精製方法 | |
KR102600758B1 (ko) | Cda용 정제시스템 | |
CN218823913U (zh) | 一种co2在线监测系统 | |
CN216024040U (zh) | 一种锅炉试验用烟气预处理系统 | |
JP7221057B2 (ja) | 窒素酸化物を含むガスの処理装置、および処理方法 | |
CN219091580U (zh) | 一种通过psa变压吸附提纯的制氢系统 | |
RU2494315C2 (ru) | Дыхательная система мембранного типа со сжатым воздухом |