Unidade de separação de ar criogênica-de grau eletrônico

Esta unidade foi projetada para fornecer oxigênio gasoso/líquido de alta-pureza, nitrogênio e argônio para fabricação de semicondutores, fabricação fotovoltaica e produção de produtos químicos eletrônicos. A essência de seu projeto está no controle de retificação-estável e na capacidade de remoção de impurezas residuais da unidade de separação de ar criogênica-de grau eletrônico, garantindo que o gás de alimentação atenda aos limites rigorosos impostos pela indústria eletrônica para hidrocarbonetos totais, CO₂, umidade e outros contaminantes.

Princípio Básico

O processo segue um ciclo reverso de Brayton. O ar pré-purificado é profundamente resfriado a aproximadamente –170 graus a –196 graus e, em seguida, submetido a diversas etapas de retificação em colunas de empacotamento estruturadas, explorando as diferenças de ponto de ebulição-entre oxigênio, nitrogênio e argônio. Por meio do controle coordenado de válvulas reguladoras de alta{6}}precisão e da carga térmica do condensador superior, a pureza do produto é estabilizada em níveis de-grau eletrônico. O sistema integra pré-purificação de-adsorção por peneira molecular, refrigeração por turbo-expansor e isolamento de-caixa fria, permitindo que a unidade de separação de ar criogênica de nível-eletrônico opere com baixo consumo de energia sustentado por longos períodos.

Parâmetros Técnicos (Faixa Típica de Projeto)

A vazão e a pureza estão inversamente relacionadas; a correspondência final é baseada na composição-do ar de alimentação e nos requisitos de pressão do usuário.

Faixa de temperatura e desempenho energético

• Diferença de temperatura do terminal do trocador de calor principal: Menor ou igual a 3 graus em toda a faixa de carga.
• Temperatura inferior da coluna inferior: –170 graus a –175 graus; temperatura superior da coluna superior: –192 graus a –196 graus.
• O consumo geral de energia é aproximadamente 12 a 18% menor do que as unidades de nível industrial-convencional, atribuído principalmente ao expansor-turbo{4}}aumentado de alta eficiência e à redução da queda de pressão da-coluna compactada. A perda de frio é mantida abaixo de 5% da capacidade total de refrigeração, o que é particularmente vantajoso em regiões com elevados custos de electricidade.

Componentes principais e vida útil

• Condensador principal: liga de alumínio 5052 ou aço inoxidável 304L (resistente à corrosão sob tensão).
• Embalagem: embalagem estruturada corrugada de alta-eficiência com área superficial específica Maior ou igual a 500 m²/m³.
• Peneira molecular: grau 13X-APG, vida útil projetada maior ou igual a 6 anos.

Aplicações Industriais

A unidade atende fábricas de wafer de circuito integrado, fábricas de-telas planas, operações de extração de lingotes fotovoltaicos, fabricação de pré-formas de fibra óptica e postos de abastecimento de gás especial, fornecendo-geração de gás no local ou fornecimento de gasodutos. Ele acomoda flutuações na pressão-do ar de alimentação e na temperatura ambiente, com capacidade de mudança rápida-de carga (30% a 110%). A dependência do transporte externo de tanques de líquidos é eliminada, reduzindo os riscos de contaminação durante a logística.

Sistema de Segurança e Controle

• DCS integrado com um Sistema Instrumentado de Segurança (SIS) separado para monitoramento contínuo de hidrocarbonetos e ponto de orvalho.
• Analisador de acetileno on-line-integrado para oxigênio líquido, com purga-automática e lógica de desligamento de emergência.
• Anel-de caixa fria preenchido com perlita e protegido por cobertura de nitrogênio.

Manutenção e Layout Modular

A caixa frigorífica principal-montada em skid é organizada separadamente da seção de pré-purificação para reduzir o-tempo de montagem no local. Todas as conexões do instrumento são equipadas com válvulas de bloqueio duplo para facilitar a calibração on-line. Interfaces de diagnóstico remoto são fornecidas para monitoramento de parâmetros operacionais e alertas de manutenção preventiva.

Seleção e Configuração Complementar

Ao definir o sistema, especifique a pressão do ar-de alimentação, os tipos e purezas de produtos alvo e os perfis de carga diária. Se for necessário argônio de alta{2}}pureza ou nitrogênio de pureza ultra-alta-(menor ou igual a 0,1 ppm O₂), uma coluna de desoxidação ou um estágio adicional de purificação por adsorção pode ser incorporado. É aconselhável reservar espaço para futuras expansões de capacidade.

A Shenger Gas é especializada em tecnologia de separação criogênica. A unidade de separação de ar criogênica-de nível eletrônico é configurada a partir de uma biblioteca de design padronizada, permitindo o rápido alinhamento do processo com os requisitos-de fluxo e pureza definidos pelo usuário. Um layout de tubulação de caixa fria-específico-do projeto é adotado para preservar a integridade mecânica e o equilíbrio térmico. Resumos de engenharia para consumo de energia, pegada e indicadores de investimento estão disponíveis mediante fornecimento de condições operacionais.

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