VYUŽITÍ PLYNŮ
Výroba, balení a přeprava plynů
VYUŽITÍ PLYNŮ
Výroba, balení a přeprava plynů
Redakční tým
I když většina plynů pochází doslova jen tak ze vzduchu, jsou nicméně vysoce cenné – nejen pro výrobce, ale především pro uživatele. Tento řetězec přidané hodnoty však také vyžaduje solidní technologickou práci.
Plyny se používají v bezpočtu procesů pro extrémně široké rozpětí účelů. Pravidelní čtenáři našeho časopisu o průmyslových plynech "Gases for Life" již mnohé z těchto účelů znají. Některé plyny – například dusík – se používají pro chlazení a inertizaci. Kyslík se mimo jiné používá pro zvyšování účinnosti spalování a vzácné plyny nacházejí využití při svařování a v laboratořích. Kdekoliv se plyny používají, jsou nedílnou součástí daného procesu.
Trik s teplotou varu Většina plynů má společný zdroj – a sice atmosféru. Vzduch, který dýcháme, je směsicí plynů. Abychom tyto plyny mohli využít, musíme nejprve odstranit znečišťující látky, jako je vodní pára, a následně v zaříení na dělení vzduchu (ASU) použít kryogenní rektifikaci pro oddělení jednotlivých složek. Tato metoda využívá různých bodů varu příslušných prvků. Střídavou kompresí a dekompresí se vzduch ochladí na velmi nízkou teplotu. Během tohoto procesu jeden plyn po druhém přechází do kapalného skupenství ve chvíli, kdy se teplota sníží pod jeho bod varu. Kapalinu je následně možné odebrat a ostatní plyny prochází dalším chlazením. Hlavní složky vzduchu – dusík a kyslík – se tímto způsobem získávají ve velkém množství. Vzácné plyny argon, neon, xenon a krypton se získávají v množství výrazně menším.
Střídavý tlak a zdroj zemního plynu Dusík a kyslík je také možné připravovat v plynné formě s využitím mnohem menšího technického úsilí a nižší spotřebou energie. Jednotky s vakuovou tlakovou kývavou adsorpcí (VPSA) využívají pro vzájemné oddělení těchto dvou plynů membrány. Čistota je však v takovém případě nižší než v zařízeních na dělení vzduchu.
Ne všechny plyny jsou však získávány ze vzduchu. Například průmyslové helium se získává ze zdrojů zemního plynu obsahujícího helium. Některé toky tohoto fosilního paliva obsahují až 16 objemových procent nejlehčího vzácného plynu. Oxid uhličitý se získává z mnoha různých zdrojů, jako je například spalování fosilních paliv, fermentace, přírodní podzemní prameny, ale také jako vedlejší produkt chemických procesů, jako je výroba etylenoxidu, amoniaku a etanolového paliva. Vodík a acetylen se vyrábí v chemických závodech.
Balení není jednoduché Vzhledem k tomu, že plyny jsou ze své podstaty těkavé, není „balení“ těchto produktů nic jednoduchého. Aby bylo možné přechovávat použitelné množství v něčem, co by se podobalo rozumné velikosti balení, je třeba plyn nejprve stlačit. Tlakové lahve čerstvě naplněné plynem jsou pod tlakem 200 až 300 barů nebo vyšším. Pro průměrnou spotřebu se ustálily lahve ve svazcích. Větší množství se přepravují v kapalné formě ve speciálních cisternových vozidlech. Při přepravě plynů v těchto nádobách má vzdálenost často největší dopad na celkové náklady. Proto je trh s plyny vždy regionální. Zejména v případě dusíku a kyslíku množství významně omezuje vzdálenost, na niž se dodávky vyplatí. Rádius v tomto případě zpravidla představuje pouhých několik stovek kilometrů. Dodávky potrubím jsou možné pouze na krátké vzdálenosti. Potrubí propojuje závody ve stejné průmyslové zóně, kde se nachází také ASU. U velkých spotřebitelů můžeme postupovat i jinak: Messer instaluje zařízení na dělení vzduchu nebo jednotky s vakuovou tlakovou kývavou adsorpcí v areálu spotřebitele a dodává přebytečné plyny dalším zákazníkům v regionu.