Hava Ayrıştırma Ünitesi (ASU) Neden Gereklidir?
Hava ayırma üniteleri (ASU'lar) modern endüstriyel sistemlerde yeri doldurulamaz bir öneme sahiptir. Endüstriyel üretimin birçok yönü büyük ölçüde oksijen, nitrojen ve argon gibi endüstriyel gazlara dayanmaktadır. Bu gazların doğal kaynağı olan hava, bunları ayırmak ve arıtmak için özel ekipman gerektirir. Hava ayırma üniteleri bu prosesin temel ekipmanıdır.
Metalurji endüstrisinde yüksek fırın demir üretimi ve konvertör çelik üretimi gibi işlemler oksijene dayanır. Oksijen yanmaya yardımcı olur, fırın sıcaklıklarını artırır ve eritme reaksiyonlarını hızlandırır. Aynı zamanda erimiş demirden karbon ve kükürt gibi yabancı maddeleri de uzaklaştırarak çeliğin kalitesini artırır. Sabit bir yüksek-saflıktaki oksijen kaynağı olmadan, eritme verimliliği önemli ölçüde düşer ve ürün kalitesinin garanti edilmesi zorlaşır.
Kimya endüstrisinde nitrojen, kararlı kimyasal özelliklerinden dolayı sıklıkla koruyucu gaz olarak kullanılır. Sentetik amonyak ve petrokimyasallar gibi işlemlerde nitrojen, atmosferi izole ederek ham maddelerin ve ürünlerin oksidasyonunu önler ve potansiyel olarak patlamaları ve diğer güvenlik olaylarını önler. Ayrıca, bazı kimyasal reaksiyonlar belirli bir inert atmosfer gerektirir ve bu reaksiyonların sorunsuz ilerlemesi için kararlı bir nitrojen kaynağı gereklidir.
Gıda işleme endüstrisi de hava ayırma üniteleri tarafından üretilen gazları kullanır. Örneğin, mikroorganizmaların büyümesini ve çoğalmasını etkili bir şekilde engellemek ve gıdanın raf ömrünü uzatmak için gıda ambalajında nitrojen kullanılabilir. Oksijen, meyve ve sebzelerin korunması, solunumlarının ve tazeliklerinin korunması için kullanılır.
Tıp alanı aynı zamanda endüstriyel gazlara da dayanmaktadır. Yüksek-saflıkta oksijen, kritik durumdaki hastaların kurtarılması ve solunum yolu hastalıklarının tedavisi için çok önemlidir. Hastaneler, tıbbi hizmetlerin sorunsuz bir şekilde işlemesini sağlamak için sürekli ve istikrarlı bir oksijen kaynağına ihtiyaç duyar.
Görüldüğü gibi endüstriyel gazlar birçok endüstrinin üretim ve faaliyetlerinde vazgeçilmez ve kritik bir kaynaktır. Bir hava ayırma ünitesine sahip olmak, bu endüstrilerin sürekli ve istikrarlı bir endüstriyel gaz tedarikine sahip olmasını ve böylece sorunsuz üretim ve operasyonları garanti eder.
Hava Ayrıştırma Ünitesine (ASU) Sahip Olmanın Yararları
Önemli Maliyet Azaltımı: Büyük miktarda endüstriyel gaz kullanan şirketler için, kendi gazlarını üretmek, satın almaya göre önemli maliyet avantajları sunmaktadır. Bir yandan endüstriyel gaz üretiminin hammaddesi havadır ve bunun maliyeti neredeyse yok denecek kadar azdır. Gaz satın almak, gazın kendisinin yanı sıra tedarikçinin kârının da ödenmesini gerektirir. Öte yandan,-sahada üretim, gazı doğrudan üretim atölyesine ileterek, taşıma araçlarının satın alınması ve bakımı da dahil olmak üzere, gaz satın almayla ilişkili taşıma maliyetlerinin yanı sıra taşımayla ilişkili enerji ve işçilik maliyetlerini de ortadan kaldırır. Bu, şirketlerin önemli maliyetlerden önemli ölçüde tasarruf etmesini sağlayabilir ve uzun vadede ekonomik verimliliği artırabilir.
Büyük Ölçüde Artırılmış Tedarik Güvenilirliği: Harici endüstriyel gaz tedarikçilerine güvenmek genellikle tedarikçinin üretim kapasitesi, nakliye güzergahı trafik koşulları ve hava durumu değişiklikleri gibi çeşitli faktörlerden etkilenir ve bunların tümü gaz tedariğinde kesintilere veya gecikmelere yol açabilir. Kendi hava ayırma ünitelerine sahip şirketler, üretim planlarına ve gerçek ihtiyaçlara göre gaz üretimini ve tedarik programlarını esnek bir şekilde ayarlayabilir. Bu, dış ortam değişkenlik gösterdiğinde bile istikrarlı bir gaz tedariği sağlar, gaz kıtlığı nedeniyle üretimin durmasını önler ve üretim durmalarından kaynaklanan kayıpları en aza indirir.
Kolay ve Verimli Operasyonlar: Modern hava ayırma üniteleri, gelişmiş otomatik kontrol teknolojisini kullanarak üretim sürecinin otomatik olarak izlenmesine ve ayarlanmasına olanak tanır. Operatörler, ünitenin çalışma durumunu izleyebilir ve kontrol odasındaki bilgisayar ekranından doğrudan ayarlamalar yapabilir. Ünitenin tasarımı tamamen insansız çalışma ihtiyacını dikkate almaktadır ve kapsamlı bir arıza tespit ve alarm sistemi ile donatılmıştır. Bir anormallik meydana geldiğinde anında uyarı verilir ve uygun koruyucu önlemler uygulanır. Bu sadece gerekli operatör sayısını ve işçilik maliyetlerini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda ünitenin operasyonunun istikrarını ve güvenliğini de geliştirerek işletmenin üzerindeki yönetim yükünü azaltır.
Hava Ayrıştırma Ünitesi Çeşitleri
Kriyojenik Olmayan{0}Süreç Üretim Birimleri
N₂ Membran Sistemi: N₂ membran sisteminin çekirdeği, seçici geçirgenliğe sahip bir membran modülüdür. Basınçlı hava membran modülünden geçtiğinde, oksijen ve karbondioksit gibi gaz molekülleri membran duvarından daha kolay nüfuz ederken, nitrojen moleküllerinin geçme olasılığı daha azdır, böylece nitrojen diğer gazlardan ayrılır. Bu sistemin küçük boyutu, hafifliği ve kompakt yapısı, kurulumu ve bakımı nispeten basit hale getirir. Elektronik bileşen ambalajı ve küçük gıda ambalajı gibi nitrojen saflık gereksinimlerinin özellikle yüksek olmadığı (genellikle %95 ile %99,9 arasında) ve talebin düşük olduğu uygulamalar için uygundur.
N₂ PSA Sistemi: N₂ PSA sistemi, bir adsorban üzerindeki nitrojen ve oksijen arasındaki adsorpsiyon kapasitesi farkından yararlanarak nitrojeni ayırır. Basınç altında, adsorban tercihen oksijen gibi safsızlıkları adsorbe ederken nitrojen adsorpsiyon kulesinden geçerek ürün gazı haline gelir. Adsorban doyuma ulaştığında basınç azalır ve adsorbe edilen safsızlıklar desorbe edilerek adsorbanın yenilenmesine ve geri dönüştürülmesine olanak sağlanır. Bu sistem hızlı bir şekilde başlar ve genellikle birkaç dakika içinde kaliteli nitrojen üretir. Azot saflığı, talebi karşılamak üzere genellikle %95 ile %99,999 arasında ayarlanabilir. Kimyasal depolama tanklarında nitrojen değişimi ve laboratuvar kullanımı gibi küçük- ila orta-boyutlu nitrojen ihtiyaçları için uygundur.
O₂ PSA, VSA veya VPSA Sistemleri: Bir O₂ PSA sisteminin çalışma prensibi, kullanılan adsorbanın daha güçlü bir oksijen adsorpsiyon kapasitesine sahip olması dışında N₂ PSA sistemininkine benzer. Basınç uygulaması sırasında adsorban oksijeni adsorbe ederken, emilmemiş nitrojen ve diğer gazlar atık gaz olarak dışarı atılır. Basıncın düşürülmesi sırasında, adsorbe edilen oksijen desorbe edilir ve bu da ürün oksijeni ile sonuçlanır. VSA sistemi, vakumlu desorpsiyon kullanarak, desorpsiyon basıncını azaltarak ve oksijen geri kazanımını iyileştirerek PSA sistemini temel alır. VPSA sistemleri prosesi daha da optimize ederek daha yüksek oksijen üretim verimliliği sağlar. Bu sistemler tarafından üretilen oksijen genellikle %90-%95 saflığa sahiptir, bu da onları tıbbi oksijen kaynağı ve küçük ölçekli kaynak ve kesme gibi küçük- ila orta-boyutlu oksijen ihtiyaçları için uygun kılar.
Kriyojenik Hava Ayrıştırma Ünitesi
Kriyojenik hava ayırma ünitesinin çalışma süreci nispeten karmaşıktır ve öncelikle hava sıkıştırmayı, saflaştırmayı, sıvılaştırmayı ve damıtmayı içerir. Öncelikle hava belirli bir basınca kadar sıkıştırılır ve ardından sıvılaştırma işlemi sırasında buz oluşumunu ve ekipmanın tıkanmasını önlemek için nem ve karbondioksit gibi yabancı maddeler uzaklaştırılır. Arıtılmış hava, soğutma ve kademeli sıvılaştırma için bir ısı eşanjörüne girer. Sıvı hava bir damıtma kulesine girer. Oksijen ve nitrojenin farklı kaynama noktaları nedeniyle (oksijenin kaynama noktası yaklaşık -183 derece, nitrojenin kaynama noktası yaklaşık -196 derecedir), damıtma kulesi içinde sıvı hava ısıtılır. Azot önce buharlaşarak toplanmak üzere kulenin tepesine çıkar, oksijen ise altta kalarak ayırmayı sağlar. Bu cihaz, yüksek-saflıkta oksijen (%99,6'nın üzerinde), nitrojen (%99,999'un üzerinde) ve argon gibi nadir gazlar üretebilir. Endüstriyel gazlara olan talebin yüksek ve saflığın kritik olduğu büyük çelik fabrikaları ve kömür kimya tesisleri gibi büyük ölçekli endüstriyel üretim için uygundur. İlk ekipman yatırımı ve enerji tüketimi nispeten yüksek olmasına rağmen, yüksek çıktı, yüksek ürün saflığı ve istikrarlı çalışma gibi avantajlar sunarak uzun vadeli iyi bir ekonomik verimlilik sağlar.
Yeni Hava Ayrıştırma Üniteleri
Teknolojinin sürekli ilerlemesiyle birlikte yeni hava ayrıştırma üniteleri birçok teknolojik yeniliğe imza atmıştır. Enerji verimliliği açısından, daha verimli kompresörler, ısı eşanjörleri ve diğer ekipmanlar kullanılarak süreç akışları optimize edilir ve ürün birimi başına enerji tüketimi azaltılır. Örneğin yeni santrifüj kompresörler, geleneksel pistonlu kompresörlere göre daha düşük enerji tüketimi ve daha istikrarlı çalışma sunar.
Ayırma verimliliği açısından, yeni adsorbanların ve membran malzemelerinin geliştirilmesi ve uygulanması, gaz ayırmanın seçiciliğini ve verimliliğini arttırdı, bu da daha yüksek ürün saflığı ve iyileştirilmiş geri kazanım oranlarıyla sonuçlandı. Aynı zamanda, otomatik kontrol teknolojisindeki iyileştirmeler, ünitenin akıllı çalışmasını mümkün kıldı, gaz talebindeki değişikliklere göre çalışma parametrelerinin otomatik olarak ayarlanmasına olanak tanıdı, uyarlanabilirliğini ve stabilitesini geliştirdi.
Yeni hava ayırma üniteleri aynı zamanda çevresel performansa da öncelik veriyor, üretim sırasında atık gaz ve atık su emisyonlarını azaltıyor ve modern endüstrideki yeşil kalkınmanın gerekliliklerini karşılıyor. Farklı endüstrilerin bireysel ihtiyaçlarını daha iyi karşılayabilirler ve yeni enerji ve yarı iletkenler gibi gelişmekte olan sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadırlar.
Kullanılmış/Yeri Değiştirilmiş Hava Ayrıştırma Üniteleri
Kullanılmış/yeniden konumlandırılmış hava ayırma üniteleri, üretim ayarlamaları veya teknolojik yükseltmeler nedeniyle genellikle boşta kalan veya şirketler tarafından kullanımdan kaldırılan ekipmanlardır. Bu ekipmanlar daha sonra tekrar hizmete alınmadan önce profesyonelce incelenir, onarılır ve yeniden konumlandırılır. Yeni kurulan şirketler veya sınırlı fonlara sahip küçük ve orta- ölçekli işletmeler için, kullanılmış/taşınan bir hava ayırma ünitesinin satın alınması, ilk yatırım maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir ve gaz üretim kapasitesini hızla oluşturabilir.
Kullanılmış/taşınan bir hava ayırma ünitesini seçerken, üretim ihtiyaçlarını karşılayabileceğinden emin olmak için ekipmanın çalışma durumunu, yaşını ve bakım kayıtlarını kapsamlı bir şekilde değerlendirmek önemlidir. Ayrıca, yer değiştirme, kurulum ve devreye alma maliyetlerinin yanı sıra devam eden bakım maliyetlerinin de dikkate alınması önemlidir. Kullanılmış/yeniden yerleştirilmiş birimler yeni birimler kadar yetenekli ve teknolojik açıdan gelişmiş olmasa da, temel üretim ihtiyaçlarını karşılamaları koşuluyla şirketlere önemli miktarda para tasarrufu sağlayabilir ve önemli bir maliyet-etkinlik avantajı sunabilirler.
NEWTEK'in Hava Ayrıştırma Ünitesi Projelerindeki Hizmetleri
NEWTEK, gaz mühendisliğinde kapsamlı uzmanlık ve deneyime sahiptir ve güçlü kaynak entegrasyonu yeteneklerine sahiptir. EPC (mühendislik, genel müteahhitlik) dahil olmak üzere hava ayırma ünitesi projelerine yönelik eksiksiz bir hizmet yelpazesi ve tekstil, metalurji ve kimya dahil olmak üzere çeşitli endüstrilere yönelik anahtar teslim çözümler sunuyoruz.
Metalurji endüstrisi, endüstriyel gazlara yönelik yüksek bir talebe sahiptir ve yüksek saflık gerektirir. NEWTEK, metalurji endüstrisine yönelik hava ayırma ünitesi projelerinde, büyük ve karmaşık proje yönetimindeki uzmanlığından yararlanmaktadır. Ünite ile eritme ekipmanı arasındaki gaz boru hattı bağlantıları ve kontrol sistemi uyumluluğu gibi birden fazla disiplin ve aşamada iletişim, arayüz ve koordinasyon sorunlarını ele alıyoruz. Etkin iletişim mekanizmaları ve koordinasyon süreçleri kurarak tüm proje katılımcıları arasında sorunsuz bilgi akışı ve iş koordinasyonu sağlayarak projenin verimli bir şekilde yürütülmesini ve-zamanında teslim edilmesini sağlıyoruz.
Kimya endüstrisinin karmaşık üretim ortamı, ekipman güvenliği ve stabilitesi konusunda son derece yüksek talepler doğurmaktadır. NEWTEK, kimya şirketlerine hava ayırma üniteleri için EPC hizmetleri sağlarken kimya endüstrisi güvenlik düzenlemelerine ve standartlarına sıkı sıkıya bağlı kalarak tasarım, inşaat ve ekipman seçimi de dahil olmak üzere sürecin her aşamasında güvenlik faktörlerini tamamen göz önünde bulundurur. Örneğin, ekipmanın kurulumu sırasında patlamaya-karşılık ve korozyona-karşı önlemlerin uygulanmasına öncelik veriyoruz. Kontrol sistemi tasarımına, bir anormallik durumunda zamanında kapanmayı sağlamak ve böylece güvenlik olaylarını önlemek için birden fazla güvenlik koruma cihazı dahil ediyoruz.
NEWTEK'in kapsamlı EPC hizmetleri ve anahtar teslim mühendislik çözümleri, projenin başlangıcından-işletilmesine kadar, müşterileri proje yaşam döngüsünün karmaşıklığından kurtarır. Müşteriler sadece ihtiyaçlarını iletir ve NEWTEK genel planlama, tasarım, satın alma, inşaat ve devreye alma dahil olmak üzere projenin tüm yönlerini denetleyerek-zamanında teslimat ve güvenilir operasyon sağlar. Bu tek-sorunsuz-hizmet deneyimi, şirketlerin zamandan ve çabadan önemli ölçüde tasarruf etmesini sağlayarak, onların temel üretim operasyonlarına odaklanmalarına ve genel operasyonel verimliliği artırmalarına olanak tanır.
