En una unitat de separació d'aire convencional, els productes d'oxigen i nitrogen es retiren com a gasos de baixa pressió-de la columna superior. Després de reescalfar en intercanviadors de calor, surten de la caixa freda a una pressió absoluta d'aproximadament 0,12 MPa. A continuació, un compressor d'oxigen comprimeix el gas a la pressió requerida (3,1 MPa) abans de lliurar-lo a l'usuari.
En elprocés de compressió interna d'oxigen líquid, el producte d'oxigen líquid es retira de l'evaporador del condensador-(condensador principal), es pressuritza a la pressió requerida (~3,1 MPa) mitjançant una bomba d'oxigen líquid i després es torna a escalfar i vaporitzar en intercanviadors de calor abans de ser subministrat a l'usuari. En altres paraules, la compressió a la pressió requerida té lloc dins de la caixa freda.
En comparació amb el procés convencional, el procés de compressió interna ofereix les següents característiques:
No requereix compressor d'oxigen.Comprimir líquid a la mateixa pressió consumeix molta menys energia que comprimir una quantitat equivalent de gas. A més, la bomba d'oxigen líquid és compacta, de construcció senzilla i significativament menys costosa que un compressor d'oxigen.
Més segur que la compressió d'oxigen gasós.Comprimir oxigen líquid és inherentment més segur que comprimir oxigen gasós.
Seguretat millorada contra l'acumulació d'hidrocarburs.Com que una quantitat substancial d'oxigen líquid es retira contínuament del condensador principal, és menys probable que els hidrocarburs s'hi concentrin, contribuint a un funcionament més segur de l'equip.
Major cost de l'intercanviador de calor.Atès que el corrent d'oxigen està a alta pressió durant el reescalfament i la vaporització, els passos d'oxigen dels intercanviadors de calor han de suportar alta pressió. Això augmenta els costos de l'intercanviador de calor en comparació amb el procés convencional, i el disseny ha de tenir en compte plenament la resistència mecànica i la seguretat.
Augment del consum d'energia del compressor d'aire.La vaporització de l'oxigen líquid d'alta pressió-proporciona una gran refrigeració, donant lloc a una diferència de temperatura més gran a l'extrem càlid dels intercanviadors de calor-és a dir, una pèrdua de fred relativament més alta. Per mantenir l'equilibri de fred, l'aire d'alimentació s'ha de subministrar a una pressió més alta, la qual cosa augmenta el consum d'energia del compressor d'aire.
En termes generals, l'augment del consum d'energia del compressor d'aire es compensa aproximadament pel consum d'energia reduït de la bomba d'oxigen líquid, o pot provocar un lleuger augment net. Els costos dels equips també són generalment comparables o lleugerament inferiors. No obstant això, des de les perspectives de seguretat i fiabilitat, el procés de compressió interna ofereix clars avantatges. Amb l'aplicació de bombes de líquids de freqüència variable-, els cabals d'oxigen i nitrogen del producte es poden ajustar amb gran flexibilitat i l'estabilitat de la puresa del producte és excel·lent. En conseqüència, aquest procés està àmpliament adoptat a nivell internacional en l'actualitat.
