Luchtscheidingsinstallaties: Industriegassen uit de Atmosfeer

Lucht bestaat uit 78.1% stikstof, 20.9% zuurstof en 0.93% argon (plus spoorgassen). Luchtscheidingsinstallaties (ASU, Air Separation Unit) scheiden deze componenten cryogeen via rectificatie bij -170 tot -196°C. Stikstof, zuurstof en argon zijn essentiële industriegassen voor staalindustrie, chemie, voedingsindustrie en gezondheidszorg.

Cryogeen Luchtscheidingsproces

Processtappen: luchtcompressie (5-8 bar), voorkoeling met water, CO₂ en water verwijdering via molsieven (adsorptie), warmtewisseling met retourgassen, lucht-expansie (Joule-Thomson of turbo-expander), rectificatie in dubbele kolom (Linde-kolom).

Dubbele kolom: hoge-drukkolom (6 bar, -170°C) scheidt O₂-rijke bodemprodcuten; lage-drukkolom (1.4 bar, -185°C) scheidt N₂ bovenaan en O₂ (95-99.5%) onderaan. Argon (99.999%) wordt getapt uit een zijstroom op de lage-drukkolom en verder gezuiverd in een crude-argon kolom.

Niet-Cryogene Alternatieven

PSA (Pressure Swing Adsorption) en VPSA produceren stikstof (>99.9%) of zuurstof (90-95%) on-site zonder cryogene koeling. Lager kapitaalkosten, flexibel in capaciteit, geschikt voor kleinere volumes (10-1000 Nm³/uur). Membraanscheiding geeft N₂ 95-99.5% bij lage investeringskosten voor kleinschalig gebruik.

Toepassingen per Gas

Stikstof: blankerende bescherming bij lasprocessen, brandpreventie, levensmiddelenverpakking. Zuurstof: verbranding, EOB-processen, waterzuivering. Argon: TIG en MIG lassen, thermische spuitcoating, halfgeleiderproductie. Hecht Technology adviseert bij de selectie en integratie van luchtscheidingsinstallaties in industriele procesomgevingen.