空分设备及工艺介绍课件.ppt

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1、空分设备及工艺介绍10/23/20211近年来,随着国民经济的高速发展,为冶金、石化、化工和航天等工业领域配套的大中型空分设备得到迅速发展和广泛的应用。作为我国重大装备工业的空分设备制造业,已经走过了半个多世纪的历程,特别是在国内经济高速发展的浪潮中,国产空分设备业主久了辉煌的业绩;近10年来,空分设备的制氧规模从15000m3/h等级扩展到50000m3/h等级;每年生产的空分设备制氧总量也从每小时十几万立方米增加到一百万立方米。与此同时,空分技术也得到了迅速的发展和应用,如采用规整填料塔及全精馏无氢制氩技术、新型的内压缩流程技术、先进

2、的高级控制技术、各种先进配套部机的应用更完善的安全运行和操作技术等.1.介绍10/23/20212特别是近5年,我国新建和在建空分设备的制氧总量超过了以往50年的总量;技术的发展和应用比历史上任何时期都迅速和频繁.我公司采用10000m3/h空分采用液氧自增压流程.是在*****行业首家利用深冷法制氧、全面使用纯氧燃烧技术的企业，*****行业是空分设备又一新的应用领域。1.介绍10/23/20213我公司制氧站于****年初筹划立项，******中旬开始破土动工，******顺利结束空分设备的裸冷工作，并对部分缺陷进行处理。****日进

3、行空分设备的常温启动，历时约60小时，空分设备顺利出氧，一次开车成功，并向***炉送出合格氧气！1.介绍10/23/202141.介绍空气分离方法变压吸附分离变压吸附法是利用分子筛对氧或氮的吸附性能不同的特性，且通过压力变化而实现氧氮分离的方法。一般产品纯度不高，回收率低。膜分离膜分离法是利用膜对氧氮透过性不同进行空气分离，氧纯度很低。也是一般产品纯度不高，回收率低。精馏分离10/23/202151.介绍精馏设备下塔、主冷凝蒸发器上塔、主冷凝蒸发器粗氩Ⅰ、粗氩Ⅱ、粗氩冷凝器纯氩蒸发器、纯氩塔、纯氩冷凝器系统介绍：原料空气空压机空冷系统热交

4、换系统纯化系统膨胀机加压预冷纯化制冷储存系统产品压缩机或用户精馏系统换热气氧气氮液氧液氮控制系统计算机控制10/23/202162.概述精馏原理气化蒸发沸腾液化物相气液相平衡精馏10/23/202173.词汇气态化(气化)：将物质从液态变为气态并伴随着吸热的过程称为气态化，也就是经常简称的气化。蒸发：气态化如果只是从液体的外部自由表面产生，那么这种过程称为蒸发，并且在任何一个温度下可以取某一个速度进行。10/23/202183.词汇沸腾：气泡的生成如果不仅在液体的自由表面，并且在整个体积内进行，这种气态化称为沸腾。与蒸发的区别在于沸腾是在

5、特定的温度(所谓的沸腾温度或沸点)下进行。液化（冷凝）：将物质从气态变成液态并伴随着放热的过程称为液化或冷凝。10/23/202193.词汇物相：如果系统状态的参数值在系统所有各点都是一致或者作连续的变化而没有突变，那么这种系统就称为单相的或均一的系统。具有一定数量并在整个质量中是物理性质均一的物质称为物相。如果用任意的方法将物相分成几部分，那么所有部分的状态是相同的。10/23/2021103.词汇汽液相平衡在封闭容器中,如图所示。在一定条件下，液相中各组分均有部分分子从界面逸出进入液面上方气相空间，而气相也有部分分子返回液面进入液相内

6、。经长时间接触，当每个组分的分子从液相逸出与气相返回的速度相同，或达到动平衡时，即该过程达到了相平衡。平衡时气液两相的组成之间的关系称为相平衡关系。它取决于体系的热力学性质，是蒸馏过程的热力学基础和基本依据。相平衡是物质在各相之间分布的平衡。达到平衡之后，各相的组成和数量不随时间改变.10/23/202111精馏：先将气体混合物冷凝为液体，然后按照各组分蒸发温度的不同将他们分离的过程。精馏的原理：将空气冷凝为液体，然后按照各组分蒸发温度的不同将空气分离。（通俗的讲就是多次部分蒸发部分冷凝）3.词汇在一个标准大气压下，氧被冷却到90.188

7、K，氮被冷却到77.36K，氩被冷却到87.29K都变成液态。t＝T－273.1610/23/2021124.精馏原理4.1单组分汽－液相平衡压力与温度的关系式：P=ψ(T)饱和蒸汽压曲线汽液相平衡曲线液相区气相区气相区临界点10/23/2021134.精馏原理氧蒸汽压与温度曲线10/23/2021144.精馏原理氮蒸汽压与温度曲线10/23/2021154.精馏原理氩蒸汽压与温度曲线10/23/2021164.精馏原理4.1一次部分汽化和多次部分汽化xFx1y1加热器分离器冷凝器特点：分离效果差10/23/2021174.精馏原理（一次

8、部分汽化t-x-y）x或y温度t0100组分％ABFLCG泡点线露点线xFyFt1x1y1xwP＝定值10/23/2021184.精馏原理4.2多次部分汽化10/23/2021194.精馏原理