深冷空气分离法在制氧系统中的应用研究.pdf

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1、2016年4月建材与装饰经济·管理·综述深冷空气分离法在制氧系统中的应用研究郭震（兖矿集团内蒙古荣信化工有限公司内蒙古鄂尔多斯市017000）摘要：在自然界中氧占地壳质量的48.6%，氧气是地球上最重要的气体之一。在冶金工业、化学工业、国防工业、医疗保健等方面氧气都起着重要作用，人和动物呼吸、植物生长等也都离不开氧。因此，氧的地位可谓举足轻重。本文从介绍深冷空气分离法入手，分析其在制氧系统中的应用，以供参考。关键词：深冷分离法；制氧系统；应用中图分类号：TQ116.14文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）

2、18-0133-02地球生物和人类的发展与氧气息息相关。随着社会和经济的般采用双级精馏塔，它是由上塔、下塔和塔间的冷凝蒸发器组快速发展，氧气的地位和作用日趋重要，其需求量也越来越大。成，采用双级精馏塔的优点是使产品有较高的提取率，并能同时特别是在现代工业和医药产业中，氧气的应用愈加广泛，地位更取得高纯氧和高纯氮。通过精馏，空气在双级精馏塔中进行分加突出。因此，研究节能、环保、安全、高效、高纯度的制氧技术，离，在下塔顶部产出液氮，在冷凝蒸发器中产出液氧。已经成为氧气制造企业关注的重点。本文研究了深冷空气分离2深冷空气分离法制

3、氧的主要特点法在制氧系统中的应用，对氧气的制造与提取有一定的现实指氧气为无色无味气体，在空气中氧气约占21%，熔点-导意义。218.4℃，沸点-183℃。利用深冷法制氧，首先要将空气液化，再根1深冷空气分离法概述据氧、氮沸点不同将它们分离开来。空气液化必须将温度降到-空气是多种气体的混合物，主要由氧、氮和氩、氖、氦、氪、氙140.6℃以下。一般空气分离是在-172～-194℃的温度范围进行等稀有气体组成，还包括二氧化碳和水蒸气等可变组成部分。对的。深冷制氧法主要特点：①材料要求较高。制造低温设备的材空气进行分离的目的是从空

4、气中分离出氧气、氮气或提取氦气、料要在低温下有足够的强度和韧性，以及良好的焊接、加工性氩气等稀有气体，这些气体用途很广，所以空气分离装置在冶能。通常使用铝合金、铜合金、不锈钢等材料。为防止周围热量传金、化工、石油、机械、采矿、食品、医药、军事等工业部门有着广入，必须用保冷箱将低温换热器、精馏塔等低温容器及管道保护泛的应用。空气分离法一般有深度冷冻、吸附、膜分离等方法，其起来，并用热导率低的绝热材料进行填充。碳素钢不能用于排放中深度冷冻法简称深冷法。深冷分离法又称低温精馏法，是以空低温液体的管道及排放槽，否则时间长了会使钢板

5、脆裂。②杂质气为原料，经过压缩、净化、用热交换使空气液化成液氧、液氮和成份易造成问题。空气中的水分、二氧化碳等，一旦冷却凝固，会液态稀有气体的混合物，并利用液态气体沸点不同的特性，通过堵塞设备内的通道、管道、阀门等重要部位，严重影响装置的正精馏，使各种气体分离来获得氮气、氧气和稀有气体。常工作。还有乙炔等碳氢化合物，当积聚到一定浓度时，能引发深冷法一般分为两步：先制冷，再精馏。①制冷。制冷的目的爆炸事故。③设备工艺标准高。要充分考虑热胀冷缩产生的应力是通过不同的深度冷冻循环装置使空气液化，一般是利用膨胀和变形，保证设备、管

6、道和阀门的密封性，否则一旦低温液体漏机进行制冷，为系统提供所需冷量。②精馏。精馏是一种利用回入基础将会使基础冻裂，埋下安全隐患。同时，必须设置可靠的流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，空分的精馏塔一安全装置，防止外界有热量传入时，贮存低温液体的密闭容器压!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!进行记录以及分析的功能，同时还需要包括预警以及故障报警须要将其作为发展过程中的重点来看。功能。例如，一旦机械的某项参数出现措施，系统需要能够通过种种方式进行预警，以提醒有关人

7、员运行过程存在的问题。同参考文献时，如果机械的故障已经出现，系统还需要能够向维修人员报[1]徐晓光，喻道远，饶运清，郭伟，李培根.工程机械的智能化趋势与发展警，并向其提供发生故障的具体位置的信息，从而使其能够及时对策[J].工程机械，2002（06）：200~203.的对故障进行解决，以避免对机械性能产生过大的影响。[2]张炳贤.工程机械的智能化趋势与发展对策[J].企业技术开发，2012（11）：280~281.4结束语[3]桑远梅.工程机械的智能化趋势及发展对策[J].四川水泥，2015（10）：总之，智能化已经成为了

8、当前工程机械领域发展的一个主要256~257.趋势。当前，我国在这一方面的研究已经取得了一定的效果，其[4]董富强.工程机械的智能化趋势与发展对策[J].现代制造技术与装备，中智能控制技术、故障诊断技术以及智能管理技术均属于其主2016（01）：227~229.要体现，但从长远发展的角度看，必须要针对上