5万空分培训教材

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1、江苏灵谷化工有限公司     目录1 空分发展历史2 装置概述3 基本原理和过程4 流程概述5 预冷系统6 纯化系统7 制冷原理8 膨胀机9 液体泵10 单元部机11安全规程12流程图13重要操作数据14储存     第一节 空分发展历史1.1 空气分离的方法空分----空气分离的简称，空气中的主要成分是氧和氮，它们分别以分子状态存在，均匀的混合在一起，要将它们分开比较困难，空气分离的方法主要有三种。  一  吸附法-------让空气通过充填有某种多孔性物质[分子筛吸附剂]，利用吸附剂对不同的气体分子具有选择性吸附的特点从而得到所需要的纯度较高的气

2、体。由于吸附的容量有限，分子筛吸附气体达到饱和时，就没有吸附能力了，需要将吸附的介质解析出来，解析的过程叫再生，由于一般情况下，高压，低温有利于吸附，高温低压有利于解析，因此再生可采用加热提高温度的方法TSA，或采用降低压力的方法PSA。由于吸附法分离空气存在吸附和解析两个物理过程，要想连续供气就必须设置两个或两个以上的吸附器。   吸附法分离空气流程简单，操作方便，运行成本低，但获得高纯度产品较为困难，产品氧纯度在93%左右，并且只适用于不大的空分。 二  膜分离法------利用一些有机聚合膜的渗透选择性，氧氮通过膜的速度不同，从而实现氧氮分离。

3、这种方法装置简单，操作方便，启动快投资少，但产品纯度低，产量小。 三  深冷法深冷法主要是先将空气净化，除去工艺过程有害气体，再将其液化，通过空气的沸点不同，利用精馏过程将其分开。目前，在空气分离行业占主导地位的装置还是深冷法，这主要是因为深冷法与其它两种方法相比，具有纯度高，产量范围宽，产品多样。但是与其他两种方法相比，流程长，设备结构复杂，能耗高。  纯度高------氧气纯度可达到99.6%以上，氮气纯度可达到99.999%以上。这是其它两种方法所达不到的。吸附法氧气纯度可达到93%，膜分离可达到45%.  产量范围宽------产量可从几十立

4、方每小时到十几万立方。其它两种方法最高也就一万多立方每小时。产品多样--------深冷法分离空气可获得气体种类多，若全提取，可获得氧氮氦氖氩氪氙，产品型式多样，既有液态产品，也有气态产品。  流程长，设备复杂，能耗高------能耗的降低是空分设计师们不懈的追求，随着空分装置的新技术的应用[规整填料，增压透平膨胀机，分子筛净化，]流程优化，单机和设备不断更新，装置巨型化，能耗也在不断降低。随着装置单套生产能力的增大，可以弥补与其它两种方法相比流程长，设备复杂，能耗高-的缺点。相信，在不久的将来，单套生产能力在15万立方，能耗在0.28---0.3K

5、WH/M3的空分装置会产生。1.2 空分发展历史 1901年，德国林德公司在慕尼黑市建立德文设备制造车间。 1902年由德国设计师林德制成第一台单机精馏的空分设备，1903年又进行第一次双级精馏试验，并制成第一台10m3/h空分设备。 1902年法国在巴黎建立空气液化公司，继德国之后于1910年开始生产制氧机。 在三十年代以前，基本上只有德国和法国生产制氧机，流程为高压和中压流程 1930---1950年除德国和法国外尚有苏联，日本，美国，英国等国家也开始生产制氧机。在此期间，随着生产的发展，制氧机实用领域不断扩大，促进了大型空分装置的发展。 195

6、0年以后，除上述国家生产制氧机外，还有捷克，东德，匈牙利，意大利等国家。 由于钢铁工业，氮肥工业，火箭技术的发展，氧氮耗量迅速增加促使空分装置向大型化发展。1957年10000立方空分装置相继问世。 总之，空分装置的发展是一个不断完善的过程，设备由小型，中型向大型超大型发展，流程从高压[200大气压]，中压[50大气压]，高低压向全低压[6大气压]发展，从而使空分装置的单位能耗，金属材料消耗降低，运转周期不断延长。 空分装置技术发展情况 1891年，德国林德公司在冷冻机械制造公司的实验室开始进行空气液化工作。 1895年，林德教授利用焦耳—汤姆逊效应

7、制成第一台液体空气装置。 1901年，林德公司在慕尼黑建立低温设备车间。 1902年，林德设计的第一台单级精馏塔的空分设备制成。法国克劳特发明膨胀机，在巴黎建立空气液化公司。 1903年，林德公司制成第一台工业性10立方米/小时的空分装置，采用高压节流的高压流程。 1910年，法国制成第一台采用代活塞膨胀机的高压流程的50立方米/小时的空分装置 1920年，法国海兰特发明了可生产液氧的高压带膨胀机的高压流程。 1926年，法兰克尔提出普通形式蓄冷器。 1930年，林德公司制成工业规模的林德--法兰克尔装置，产量255立方米/小时，纯度99.5﹪氧。 

8、1939年，苏联创造了高效率的透平膨胀机，并开始研究全低压空分设备。 1947年，林德公司致力于全低压工艺氧