UNITÀ DI PRE-PURIFICAZIONE (PPU) PRODOTTA INTERNAMENTE PER IL PROCESSO CRIOGENICO
L’unità di pre-purificazione (PPU) svolge un ruolo chiave nel processo criogenico di produzione di azoto e ossigeno liquidi e gassosi.
Facciamo un passo indietro per comprendere come funziona una PPU e quali sono gli aspetti critici da considerare.
Questa unità è progettata per rimuovere il condensato e l’anidride carbonica (CO2) dall’aria compressa, prima che essa entri nello scambiatore di calore principale del cold-box. Questo trattamento critico è fondamentale per prevenire l’ostruzione dello scambiatore causata dal processo di congelamento.
La PPU è solitamente composta da una fase di separazione dell’umidità e da recipienti dedicati contenenti allumina e setacci molecolari. La combinazione variabile di questi materiali adsorbenti garantisce un’elevata capacità di rimozione delle molecole critiche. Il processo di adsorbimento dell’oscillazione della temperatura (Temperature Swing Adsorption) all’interno di una parte della PPU può essere diviso nelle seguenti fasi:
- Adsorbimento:
L’aria compressa contenente umidità e CO₂ attraversa il recipiente contenente allumina e setacci molecolari. L’allumina assorbe l’umidità, mentre i setacci molecolari catturano la CO₂. Con il tempo, la capacità di questi adsorbenti diventa satura a causa dell’accumulo dei contaminanti. - Rigenerazione:
L’adsorbimento a oscillazione della temperatura (TSA) è un metodo efficace per rigenerare i recipienti riempiti con adsorbenti come l’allumina e i setacci molecolari, utilizzati per l’eliminazione di umidità e CO₂. - Riscaldamento del Recipiente:
Il recipiente contenente gli adsorbenti saturi viene riscaldato mediante un aumento controllato della temperatura, generalmente fino a 140°C/180°C, un livello adeguato per desorbire l’umidità e la CO₂ accumulate dagli adsorbenti. - Desorbimento dei Contaminanti:
Man mano che la temperatura aumenta, l’umidità e la CO₂ precedentemente adsorbite dall’allumina e dai setacci molecolari vengono rilasciate. L’elevata temperatura riduce la capacità di adsorbimento degli adsorbenti nei confronti di questi contaminanti, permettendone l’espulsione dai materiali adsorbenti. - Gas di spurgo:
Per migliorare la rimozione dei contaminanti desorbiti, viene iniettato un gas di spurgo nel recipiente. Il gas, azoto di scarto proveniente dal processo criogenico come sottoprodotto, aiuta a trasportare l’umidità e la CO₂ desorbite fuori dal recipiente, convogliandole in modo sicuro attraverso un sistema dedicato di scarico o sfiato.
Raffreddamento:
Dopo che i contaminanti sono stati rimossi con successo, il recipiente viene gradualmente raffreddato alla sua temperatura operativa normale. - Riattivazione:
Una volta che il recipiente si è raffreddato, gli adsorbenti – ora privi di umidità e CO2 – vengono riattivati e sono pronti per ricominciare la loro funzione di adsorbimento. Il recipiente viene poi rimesso in servizio per la fase di adsorbimento, durante la quale rimuoverà nuovamente l’umidità e la CO₂ dall’aria compressa in ingresso. - Monitoraggio e Controllo:
Durante l’intero processo TSA, temperatura, pressione e altri parametri rilevanti vengono monitorati e controllati per garantire una rigenerazione efficace e prevenire danni agli adsorbenti o ai macchinari. - Filtrazione finale:
L’aria può quindi essere fatta passare attraverso filtri aggiuntivi per rimuovere eventuali particelle residue o contaminanti. - Aria secca e purificata in uscita:
L’aria purificata, secca e priva di CO₂ esce dall’unità, pronta per essere utilizzata in diverse applicazioni e processi in cui è richiesta aria compressa di altissima qualità, come ad esempio nel processo criogenico.
Le PPU di Sinergia garantiscono:
✅ Controllo Completo della qualità dell’aria in ingresso alla Colonna di Separazione:
Gestendo internamente la progettazione e la costruzione, Sinergia garantisce regolazioni precise e condizioni operative ottimizzate dell’unità di pre-purificazione (PPU).
✅ Solida Esperienza nel Trattamento dell’Aria:
Grazie ad anni di esperienza nel trattamento del gas, Sinergia ha perfezionato i criteri di selezione dei propri fornitori, migliorando l’efficienza dei suoi impianti.
✅ Maggiore Comprensione delle Prestazioni all’Uscita della Colonna di Separazione:
Controllando l’ingresso, Sinergia acquisisce una comprensione più approfondita dell’intero processo di separazione. Questo consente all’azienda di ottimizzarne le prestazioni, garantendo risultati superiori all’uscita della colonna di separazione.
