W konwencjonalnej jednostce separacji powietrza tlen i azot są usuwane z górnej kolumny w postaci-gazów pod niskim ciśnieniem. Po ponownym ogrzaniu w wymiennikach ciepła opuszczają komorę chłodniczą pod ciśnieniem bezwzględnym około 0,12 MPa. Następnie sprężarka tlenu spręża gaz do wymaganego ciśnienia (3,1 MPa) przed dostarczeniem go użytkownikowi.
wproces sprężania wewnętrznego ciekłego tlenuciekły produkt tlenowy jest pobierany z parownika-skraplacza (skraplacz główny), sprężany do wymaganego ciśnienia (~3,1 MPa) za pomocą pompy ciekłego tlenu, a następnie ponownie podgrzewany i odparowywany w wymiennikach ciepła przed dostarczeniem użytkownikowi. Inaczej mówiąc, sprężanie do wymaganego ciśnienia odbywa się wewnątrz komory chłodniczej.
W porównaniu z procesem konwencjonalnym, proces sprężania wewnętrznego oferuje następujące cechy:
Nie jest wymagana sprężarka tlenu.Sprężanie cieczy do tego samego ciśnienia zużywa znacznie mniej energii niż sprężanie równoważnej ilości gazu. Ponadto pompa ciekłego tlenu jest kompaktowa, prosta w konstrukcji i znacznie tańsza niż sprężarka tlenu.
Bezpieczniejsze niż kompresja gazowego tlenu.Sprężanie ciekłego tlenu jest z natury bezpieczniejsze niż sprężanie gazowego tlenu.
Zwiększone bezpieczeństwo przed gromadzeniem się węglowodorów.Ponieważ znaczna ilość ciekłego tlenu jest w sposób ciągły pobierana z głównego skraplacza, prawdopodobieństwo gromadzenia się w nim węglowodorów jest mniejsze, co przyczynia się do bezpieczniejszej pracy sprzętu.
Wyższy koszt wymiennika ciepła.Ponieważ strumień tlenu podczas podgrzewania i odparowywania znajduje się pod wysokim ciśnieniem, kanały tlenu w wymiennikach ciepła muszą wytrzymywać wysokie ciśnienie. Zwiększa to koszty wymienników ciepła w porównaniu z procesem konwencjonalnym, a projekt musi w pełni uwzględniać wytrzymałość mechaniczną i bezpieczeństwo.
Zwiększone zużycie energii przez sprężarkę powietrza.Odparowanie-ciekłego tlenu pod wysokim ciśnieniem zapewnia wystarczające chłodzenie, co skutkuje większą różnicą temperatur na ciepłym końcu wymienników ciepła,-tj. stosunkowo większą utratą zimna. Aby zachować równowagę zimna, powietrze zasilające musi być dostarczane pod wyższym ciśnieniem, co zwiększa zużycie energii przez sprężarkę powietrza.
Ogólnie rzecz biorąc, zwiększone zużycie energii przez sprężarkę powietrza jest w przybliżeniu kompensowane przez zmniejszone zużycie energii przez pompę ciekłego tlenu lub może skutkować niewielkim wzrostem netto. Koszty sprzętu są również zasadniczo porównywalne lub nieco niższe. Jednakże z punktu widzenia bezpieczeństwa i niezawodności proces kompresji wewnętrznej oferuje wyraźne zalety. Dzięki zastosowaniu pomp do cieczy o zmiennej-częstotliwości można z dużą elastycznością regulować natężenie przepływu tlenu i azotu w produkcie, a stabilność czystości produktu jest doskonała. W związku z tym proces ten jest obecnie szeroko stosowany na arenie międzynarodowej.
