Hoe lucht LOX en LIN wordt: luchtsplitsing
De luchtcompressor zuigt lucht via een filter aan en comprimeert het tot op ongeveer 5,3 bar. In een daarachter geschakelde koudwater-bodemkoeler daalt de temperatuur van de proceslucht tot ca. 8 °C. Het in de omgevingslucht aanwezige vocht en overige verontreinigingen (kooldioxide, koolwaterstoffen) worden in een van de twee afwisselend bediende moleculairzeefadsorbers verwijderd.
Een verdere afkoeling van de proceslucht vindt plaats in de ”Cold-box“; in de hoofdwarmtewisselaar. Hier geven de koude productgassen uit het scheidingsgedeelte van de installatie koude af aan de proceslucht. De lucht koelt af tot bijna condensatietemperatuur terwijl de productgassen worden opgewarmd tot ongeveer omgevingstemperatuur. De afgekoelde proceslucht stroomt in de ”Cold-box“ naar de onderste van de beide scheidingskolommen. In de drukkolom wordt de proceslucht opgesplitst in een zuurstofrijke vloeistof en in stikstof.
Opstijgende, gasvormige stikstof wordt aan de kop van de drukkolom vloeibaar. Aan de tegenovergestelde zijde verdampt zuurstof die zich op de bodem van de lagedrukzuil verzamelt. De vloeibare stikstof kan nu gedeeltelijk als zeer zuivere stikstof (Z-LIN) worden afgetapt en naar de opslagtank worden geleid. Een ander deel wordt gebruikt als spoelvloeistof voor de scheiding in de lagedrukkolom. Het restant wordt als product met de gebruikelijke zuiverheid naar de voorraadtanks geleid.
Niet vloeibare, dus gasvormige stikstof wordt voor koelingsdoeleinden in een separaat stikstofcircuit geleid. Hiervoor wordt stikstof uit de drukkolom afgetapt, in de hoofdwarmtewisselaar en in de circulatiewarmtewisselaars verwarmd tot de omgevingstemperatuur en naar de kringloopcompressor geleid. Hier wordt de stikstof tot ongeveer 28 bar gecomprimeerd.
Een deelstroom van de stikstof wordt in de expansieturbine geëxpandeerd en na de verwarming weer naar de kringloopcompressor geleid. Het andere deel wordt tot op 56,9 bar overdruk naverdicht en in de circulatiewarmtewisselaars verder afgekoeld met behulp van stikstof in tegenstroom. Vervolgens wordt de stikstof in de turbine en de expansieafsluiter geëxpandeerd. De expansie zorgt voor de vereiste koude. Na de expansie wordt de vloeibare stikstof naar de voorraadtanks geleid.
De zuurstofrijke lucht die zich op de bodem van de drukkolom heeft verzameld, wordt via een leidingsysteem naar de lagedruk kolom getransporteerd. Hier vindt de uiteindelijke splitsing plaats. In het bovenste gedeelte van de lagedruk kolom verzameld zich onzuivere, gasvormige stikstof. Deze wordt in de hoofdwarmtewisselaar tot omgevingstemperatuur verwarmd en voor het interne proces gebruikt. Ook de gasvormige zuurstof wordt afgetapt, verwarmd en eveneens voor de interne installatie gebruikt. De, op de bodem van de lagedruk kolom, verzamelde vloeibare zuurstof met een zuiverheid van minimaal 99,7 vol.-% wordt als gereed product naar de tanks geleid.