Oksijen tesislerinde hava debisi, basınç ve sıcaklık değişimlerinin incelenmesi

Abstract

Hava ayrıştırma metodu, özellikle petrol endüstrisinde ve kimya endüstrisinde sıvı karışımların ayrıştırılması ile gelişmiştir. Sıvı hava, ayrıştırma kolonlarında oksijen, azot ve argon olarak ayrıştırılmıştır. Özellikle hava ayrıştırma teknolojisi I. Dünya savaşından sonra Almanya ile gelişmeye başlamıştır.Bu çalışmada, oksijen tesislerinin de yer alan ekipmanların seçilme koşulları, neye göre seçildikleri, hangi tarz ekipmanların ne amaç ile kullanıldığını bulmak. kryojenik oksijen tesislerinin nasıl çalıştığının, oksijen, azot, argonun nasıl üretildiğini açıklamak ve sanayide anlaşılır bir düzeyde kaynak oluşturulması amaçlanmıştır.Özellikle son yıllarda saf oksijen, saf azot ve saf argon demir-çelik, petrol ve kimya endüstrilerindeki talep artmaktadır. Demir çelik sanayinde;Demir ve çelik üretmek için hava ayrıştırma tesisi ve ekipmanları oksijen, azot ve argon üretirler. Oksijen temel olarak bazik oksijen fırınında ve diğer tesislerde örneğin yüksek fırınlar da hava zenginleştirme sisteminde, genel bakım vb. amaçlar için kullanılmaktadır. Azot ve argon temel olarak, bazik oksijen fırının da konverterlerin içine, emniyetli pörç için, ve bazik oksijen fırını gazının dışarı atılması, gazın temizlenmesi, desülfirizasyon işlemlerinde kullanılmaktadır. Azot aynı zamanda yüksek fırınlarda kömür enjeksiyon sisteminde ve kok gazının tesis boyunca hatların pörçünde kullanılmaktadır. Argonda aynı zamanda sürekli dökümler prosesi içinde erimiş metalin içindeki gazların dışarı atılması ve bazik oksijen fırının da erimiş metali karıştırmak amacı ile kullanılmaktadır. Bu gazlar çelik üretim prosesi için sürekli ve kesintiye uğramadan talep edilmektedir.Tezin 1. bölümünde hava ayrıştırma tesislerinin ne amaçla kullanıldığı kısaca açıklanmıştır. 2. bölümde daha önceki yapılan çalışmalar ile ilgili bilgi verilmiştir. 3. bölümde hava ayrıştırma tesisi kısımlarından, hava ayrıştırma incelenmiş, düşük olmayan sıcaklıklarda hava ayrıştırma konusuna deyinilmiş ve türleri belirtilmiş, düşük sıcaklıkta hava ayrıştırma konusuna giriş yapılarak, tüm proses blokları, hava ayrıştırma tesisinde çalışan sistem ekipmanları ve işletme temel prosesleri, yapılan hava ayrıştırma tesis dizaynları ve İsdemir 7. HAT işletme esnasında sistemin basınç, debi ve seviye kontrolleri mekanizmaları detaylı bir şekilde incelenerek açıklanmıştır. 4. ve 5. Son bölümde ise ayrıştırma tesislerinden elde edilen bulgular, sonuç ve öneriler değerlendirilmiştir.2010, 191 sayfaAnahtar Kelimeler: Oksijen tesisi, hava ayrıştırma, distilasyon, oksijen-azot-argon üretimi, eşanjör, kompresör, türbin, soğutucu, distilasyon kolonu, soğutma kulesi

Air distillation method to grove up from seperation products different type of liquide mixtres especially within the chemical and particular the petroleum industries. Liquide air seperated oxygen, nitrogen and argon by distillation column. Especially the end of the fist world war, air seperation technology was start to grove up Germany.In this study, it was aimed how to select conditon of oxyen plant equipment, how was select the plant, to find which type of equipment was using in oxygen plant, explain how cryogenic oxygen plant working, producing oxygen, nitrogen and argon for create a simple level technical document in the industry.Especially, last years in the iron steel, the chemical and the petroleum industries pure oxygen, pure nitrogen and pure agon production demand is rising. In the iron steel industries;The air seperation plants and related equipment shall produce oxygen, nitrogen and argon for general steel making purposes. The oxygen shall primarily be used at Basic oxgen furnace shop with other plant applications such as blast furnace air enrichment system, general maintenance, etc. Nitrogen and argon shall primarily be used at the basic oxgen furnace for injection into the convertor and safety purging, and reagent carrier gas at basic oxgen furnace, gas cleaning and de-sulphurisation facilities. Nitrogen is also used widely for pulverized coal injection system in blast furnaces and for general purging of coke oven gas lines throughout the plant. Argon is also used at the continuous casting facility for shrouding of metal streams and for stirring purposes in basic oxgen furnace. The demand for steel making proses, these gases is continuous and in uninterruped manner.In chapter 1, Aim of the air distillation process the basis blocks of cryogenic air separation plant are explained. In chapter 2 ,some imformation about other air seperation plants thesis. In chapter 3, the air seperation plants equipment is explained in general way, the air seperation plants Technologies, the non-cryogenic air separation and it? s types, an introduction of cryogenic air separation is done and all the process blocks, the air seperation plants working equipments and basic working process, air seperation plants basic design types and, during 7th air seperation plants working some basic pressure, flow and level controller meechanism are explained detailly. Finally In chapter 4 and 5 are given some advice, conclusion of air speration plants technology.2010, 191 pagesKey Words: Oxygen plant, air seperation, distillation, oxygen-nitrogen-argon production, heat exchanger, compressor, turbine, refrigerator, coldbox, cooling tower