Gāzu atdalīšanas iekārtu galvenais sistēmas sastāvs

Zemspiediena gāzu atdalīšanas iekārta sastāv no četrām galvenajām sistēmām: gaisa kompresijas sistēmas, piemaisījumu attīrīšanas un siltuma apmaiņas sistēmas, saldēšanas sistēmas un sašķidrināšanas rektifikācijas sistēmas. Attiecīgajā mehāniskajā aprīkojumā ietilpst gaisa turbīnas kompresors, gaisa dzesēšanas tornis, turbīnas paplašinātājs un frakcionēšanas tornis. Zemspiediena gāzes atdalīšanas iekārtas darbības princips ir balstīts uz sašķidrināšanas ciklu un rektifikācijas teoriju. Ieplūstošais gaiss vispirms tiek saspiests un atdzesēts turbīnas kompresora gaisa dzesēšanas tornī līdz spiedienam 0,5 MPa un apmēram 303k temperatūrai, un pēc tam tas nonāk pārslēgšanas siltummainī ( E1 un E2). Abi siltummaiņi var noņemt ūdeni un oglekļa dioksīdu gaisā un veikt siltuma apmaiņu. Gaiss tiek atdzesēts līdz temperatūrai, kas ir tuvu sašķidrināšanas temperatūrai (101K), un pēc tam tiek nosūtīta uz apakšējo torni. Daļa gaisa tiek izņemta no apakšējā torņa un tiek nosūtīta uz siltummaini (E2) sildīšanai. Uzkarsētais gaiss savienojas ar nelielu aukstā gaisa daudzumu no apakšējā torņa un nonāk turbīnas paplašinātājā adiabātiskajai izplešanai, lai radītu nepieciešamo dzesēšanas jaudu, kas pēc tam tiek nosūtīta uz augšējo torni rektifikācijai. Atlikušais gaiss tiek provizoriski rektificēts apakšējā kolonnā. Apakšā tiek iegūts sašķidrināts gaiss, kas satur 38 procentus skābekļa, apakšējā torņa augšdaļā tiek iegūts tīrs šķidrais slāpeklis, kas satur 99,99 procentus slāpekļa, bet vidū tiek iegūts netīrs šķidrais slāpeklis, kas satur aptuveni 95 procentus slāpekļa. Sašķidrinātais gaiss, tīrs šķidrais slāpeklis un netīrais šķidrais slāpeklis tiek attiecīgi ekstrahēti no apakšējās kolonnas un caur droseļvārstu tiek samazināti līdz aptuveni 0,05 MPa un pēc tam tiek nosūtīti uz augšējo kolonnu kā atteces šķidrums. Šeit tiek veikta otrā dziļā rektifikācija zemā temperatūrā, lai iegūtu augstas tīrības pakāpes skābekli, kas satur 99.6-99.8 procentus skābekļa augšējās kolonnas apakšā. Tas plūst caur siltummaini (E4, E2, E1), lai apmainītos ar siltumu ar gaisu, un pēc sasilšanas līdz atmosfēras temperatūrai tiek izvadīts no kolonnas. Augstas tīrības pakāpes slāpeklis ar 99,999 procentiem slāpekļa tiek iegūts augšējās kolonnas augšdaļā, un notekūdeņu slāpeklis ar aptuveni 96 procentiem slāpekļa tiek iegūts augšējās kolonnas vidū. Visi tie tiek atkārtoti uzsildīti līdz atmosfēras temperatūrai ar siltummaiņiem (E3, E4, E2, E1) un pēc tam izvadīti uz iekārtu.