空分工艺流程简介演示教学.ppt

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1、空分工艺流程简介空气的组成空气的主要成分以及在常压下的液化温度组分含量液化温度K液化温度C氮气78.08%77.4-195.8氧气20.95%90.2-183.0氩气0.934%87.3-185.9氖气18.21PPM27.1-246.1氦气5.239PPM4.2-268.9氪气1.14PPM119.8-153.3氙气0.087PPM165.0-108.1氢气~0.5PPM20.4-252.8氧、氮、氩的主要性质氧氧气是一种化学活泼性气体，不可燃，但强烈助燃，无色，无味，无毒，不导电，不导热(良好的绝热体)，微溶于水，可以和除惰性气体以外的极大多数物质发生化学反应。液氧为淡蓝色，略重

2、于水的液体(1.142*1000kg/m3)。氧气具有顺磁性的特性。氧气广泛第用于炼钢、炼铁、有色金属冶炼、煤气化，金属切割、污水处理，造纸厂纸浆处理、医疗等各个行业。液氧可经济方便地用于氧的储存及运输。氧、氮、氩的主要性质氮氮气是一种化学不活泼气体，不可燃，不助燃，无色，无味，无毒，不导电，不导热(良好的绝热体)，微溶于水。液氮是一种无色液体，略轻于水（0.81*1000kg/m3）。在一个大气压下，液化温度为-195.8OC。氮气可用于化肥行业，制造氮肥；用于化工和玻璃行业作保护气体；油田注氮(代替CO2,气驱);用于食品行业作食品保鲜。液氮用于深度冷冻，用于经济方便地储存及长途

3、输送氮气。氧、氮、氩的主要性质氩氩气是一种稀有气体、惰性气体、单原子气体，自然界中还未发现氩的化合物。液氩的性质类似于液氮，但比水略重(1.39*1000kg/m3)。氩气是一种很好的保护气体，广泛用于作钛金属冶炼的保护气，合金钢冶炼的保护气，焊接保护气、制造硅晶片的保护气以及灯泡充气等。液氩可经济方便地用于氩的储存及运输。氩的经济价值大大高于氧氮气。空气中主要杂质空气中主要杂质含量组分含量液化温度K液化温度CH2O0.1%~2.8%273.150CO2350PPM196.6-78.6CH41~3PPM111.7-161.5NO0.5PPMCO0.06~1PPMO30.01~0.1P

4、PMC2H60.01~0.1PPMC2H40~2PPMC2H20~1PPMC3H80~0.1PPMC4H100~0.2PPMC5H120~0.008PPM空气中杂质的性质对空分设备影响最大的杂质，除了灰尘外主要是水分、二氧化碳以及碳氢化合物。在常压下，当温度低于0℃时，水分将凝结成固体状态(冰)，当温度低于零下78.6℃时，二氧化碳将凝结成固体状态(干冰)，而冷箱内的空分设备一般均工作在零下170℃以下。碳氢化合物，特别是乙炔极易与液氧发生强烈的化学反应，引起爆炸。因此，清除空气中的杂质十分必要。空气的主要组成部分是氧(O2)，氮(N2)以及氩(AR)。空气中的主要杂质是水分(H2O

5、),二氧化碳(CO2)以及碳氢化合物(CnHm)。空气的分离，就是除去空气中的有害杂质，并把混合气体分离成氧、氮、氩等“纯”气体。空气分离的基本原理是由于空气中氧、氮、氩组分的泡点(露点,沸点)温度不同，从而得以互相分离。N2：-195.8℃Ar:-185.9℃O2:-183.0℃空气分离的基本原理精馏过程：在蒸馏的塔板上，将温度较高的饱和蒸汽与温度较低的饱和液体进行充分接触，则饱和蒸汽将放出热量给饱和液体，饱和蒸汽放出热量将部分冷凝，饱和液体将吸收热量而部分蒸发。饱和蒸汽在部分冷凝时，由于氧是高沸点组分，因而较多地冷凝，并进入液相中，所以蒸汽中的低沸点组分氮的浓度有所提高，液体在部

6、分蒸发过程中，由于氮是低沸点组分，因而较多地蒸发并进入气相，使液体中高沸点组分氧的浓度有所提高。空气分离简图空压机C01增压机C05液氧储槽V40液氩储槽V30冷箱板式换热器E01膨胀机ET01/ET02预冷系统分子筛R01/R02液氧备份泵流程液体泵氮压机1/2/3号高压和一台中压氧压机1/2/3号液氮储槽V503#/4#空分产品压缩机后备系统液氩备份泵液氮备份泵空分主要设备（湛钢制氧）3#、4#空分装置流程示意图如下：大气膨胀机增压机分子筛预冷系统空压机板式换热器冷箱中压氧气液氧液氮液氩储槽低压氮气氮压机氧压机中压氮气用户汽化空分工艺流程简介空压机入口过滤器空气过滤器分为一级过滤

7、和二级过滤，主要作用是除去灰尘、机械杂质等。空压机作用：根据工艺流程的要求，把装置所需的空气量压缩到所需的压力（470kpa）。原理：空气通过高速转动的叶轮后，压力及速度得以提高。在叶轮出口的扩压器中，气体流速降低，从而使得压力进一步提高。预冷系统（空冷塔、氮水塔、冷冻机）空冷塔：作用：空压机四级出来的高温压缩空气直接进入到空冷塔与冷却水接触进行换热，通过水洗降温和带走部分固体和化学物质。结构：直接接触的双级冷却塔，第一级为循环冷却水，由冷却水泵供水。第二