空分制氧工艺流程.doc

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1、空分制氧工艺流程图片：空分制氧系统包括空压机系统、空冷系统、水冷系统、分子筛纯化系统、增压膨胀机系统、精馏塔系统、加压气化系统、氧气系统、氧压机系统、调压站系统空分制氧系统中精馏塔分离氮气与氧气的原理简介：精馏塔是一种采用精馏的方法，使各组份分离。从而得到高纯度组份的设备。       空气被冷却至接近液化温度后送入精馏塔的下塔，空气自下向上与温度较低的回流液体充分接触进行传热，使部分空气冷凝为液体。由于氧是难挥发组份，氮是易挥发组份，在冷凝过程中，氧比氮较多的冷凝下来，使气体中氮的纯度提高。同时，气体冷凝时

2、要放出冷凝潜热，使回流液体一部分汽化。由于氮是易挥发组份。因此，氮比氧较多的蒸发出来，使液体中氧纯度提高。就这样，气体由下向上与每一块塔板上的回流液体进行传热传质，而每经过一块塔板，气相中的氮纯度就提高一次，当气体到达下塔顶部时，绝大部分氧已被冷凝到液体中，使气相中的氮纯度达到99.999％。一部分氮气进入冷凝蒸发器中，冷凝成液氮．作为下塔回流液。同时上塔底部的液氧汽化，作为上塔的上升气体，参与上塔的精馏。      将下塔底部得到的含氧38～40％的富氧液空节流后送入上塔，作为上塔的一部分回流液与上升气体接

3、触传热，部分富氧液空汽化。由于氧是难挥发组份，氮是易挥发组份，因此，氮比氧较多的蒸发出来，使液体氧纯度提高。液体由上向下与上升气体多次传热传质，液相中的氧纯度不断提高，当液体到达上塔底部时就可得到99.6％的液氧。空分操作知识问答1.空气分离有哪几种方法?  答：现在工业生产中采用的空气分离方法有三种：  (1) 深度冷冻法： 先将空气液化，然后利用氧、氮沸点的差异，在一定的设备中(精馏塔)，通过精馏过程，使氧、氮分离，此法在大型空分装置中最为经济。并能生产纯度很高的氧氮产品。  (2) 变压吸附法： 变压吸

4、附法制氧或氮是在常温下进行的。其机理有二条：一是利用沸石分子筛对氮的吸附亲和力高于氧的吸附亲和力，以此分离氧和氮；二是利用氧在分子筛微孔中的扩散速度大于氮的扩散速度。在远离平衡条件下分离氧、氮。    目前，采用变压吸附法制取氧或氮的装置，其容量和产品的纯度都受到一定的限制。例如用该法制氧的装置，容量一般还不能超过4000Nm3／H，纯度超不过95％；制氮的装置，容量一般在2000Nm3／H以下，纯度低于99.5％。  (3) 膜分离法：      利用高分子聚合薄膜的渗透选择性，将空气中的氧、氮组分分离的方

5、法称为膜分离法．用该法生产氧或氮的装置，容量和纯度也都有一定的局限，一般主要用来生产800Nm3／h以下，，纯度低于99．5％的氮气产品。2．氧气有什么用途?  答：氧气是地球上一切生命有机体赖以生存的物质，它的化学性质非常活泼，很容易与其他物质化合生成氧化物。利用这一物质，氧在冶金、化工、国防工业等部门都得到广泛的应用。在甲醇合成的生产中，氧气与煤浆进行部分氧化反应，可生产出有效的原料气：氢气、一氧化碳。3．氮有什么用途?  答：(1)氮的分子结构十分稳定，通常很难同其它物质发生化学反应，表现出很大的惰性，

6、所以工业上常用它来作为保护气。(2)充氮气贮藏水果、蔬菜是一种先进的贮藏保鲜方法，它使水果、蔬菜在高氮低氧的环境中减缓新陈代谢，并进入冬眠状态，抑制后熟，从而长期保鲜。(3)“真空充氮”，贮藏大米及其它粮食，可使粮食不蛀虫、不发热、不霉变。(4) 氮是植物生长的重要养分之一，空气中的氮很难被：随物直接吸收，人们一般通过生产合成氨，然后以氨为原料，生产备种能够被植物吸收的氮肥，如尿素。4．氩气有什么用途?  答：氩是一种惰性元素，在空气中的容积百分率为0．93％。其用途广泛，例如：氩气常作为保护气体用于铝、铝合

7、金、不锈钢的焊接；用于半导体材料和稀有金属的精炼；用于制造点弧灯；用“氩一氧炼钢法”可以获得超低碳不锈钢等等。 5．空气中有哪些杂质?为什么要清除?  答：空气中含有少量的水蒸汽、二氧化碳、乙炔和碳氢化合物及少许灰尘等杂质。如果让这些杂质进入空分装置，将是十分危险的，固体杂质会磨损器件，尤其威胁高速旋转设备的安全运行，带入换热器还会污染传热表面，降低换热效果；水蒸汽和CO2等在低温条件下会相继冻结析出，从而堵塞气体通道及塔板筛孔；乙炔和碳氢化台物在精馏塔中积聚过量，易引发爆炸。所以，为提高装置运行的安全性、可

8、靠性和经济性，必须净化空气。6．本装置中是如何清除空气中的杂质?   答：空气中的杂质有固体和气体杂质二种，固体杂质包括粉尘、机械颗粒等，固体杂质的清除是在空压机前的自洁式空气过滤器K7600中清除的。气体杂质包括：H2O、CO2及CmHn等烃类化合物等，本装置采用前置吸附器来净化这些气体杂质，在AC后设置分子筛吸附器MS/MS，MS/MS采用了由铝胶(Al2O3)和分子筛(13X)组成的双层卧式吸