空分设备结构及工作原理1知识讲解
空分塔工作原理
空分塔工作原理
空分塔是一种常见的化工设备，主要用于将气体混合物中的不同成分分离开来。
它的工作原理基于物质分子在不同条件下的吸附和解吸行为。
空分塔内部通常填充有一种或多种吸附剂，常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。
当混合气体进入空分塔后，由于吸附剂的特性，其中的某些组分会被吸附到吸附剂表面。
这是因为吸附剂表面具有一定的吸附活性，可以吸附气体分子。
吸附过程中，气体分子与吸附剂表面之间会发生物理或化学作用，从而将气体分子储存在吸附剂上。
不同成分的气体在吸附剂表面上的吸附速度和强度可能不同，因此会出现成分间的分离现象。
当混合气体中的一部分成分被吸附到吸附剂上后，未被吸附的成分则继续向上流动。
在一定高度上，吸附剂饱和，无法继续吸附气体分子。
此时，未被吸附的成分即通过空分塔的顶部或者底部排出。
为了使吸附剂再生，空分塔通常会采用周期性的吸附和脱附操作。
在脱附阶段，吸附剂会通过改变温度、压力或其他条件来解吸吸附物质，从而使吸附剂重新处于可再生状态。
空分塔在各行业广泛应用，例如石油化工、制药和食品等领域。
它能够将混合气体中的有害物质或者有价值的成分有效分离出
来，提高产品的纯度和质量。
通过调整不同的操作参数和选择合适的吸附剂，空分塔可以实现对不同混合气体的高效分离。
空分精馏塔工作原理
空分精馏塔工作原理
空分精馏塔是一种常用于石油、化工和制药等行业的分离设备，它通过利用不同组分的沸点差异，将混合物分离成不同组分。
工作原理如下：
1. 进料：混合物被引入塔体的顶部，其中包含了待分离的多个组分。
2. 加热：塔体内设置了加热设备，通过加热，使得混合物开始汽化。
每个组分根据其沸点的不同，会在不同的温度下开始汽化。
3. 汽液混合物的形成：当混合物汽化后，在塔体内形成了汽液混合物。
较轻组分的汽化速度快，浓度高，而较重组分的汽化速度慢，浓度低。
4. 分离过程：塔体内设置了一系列填料，用于增加接触面积，促进汽液间的质量传递。
在塔体内形成了多个薄薄的液滴，接触到填料表面，并在填料内部进行连续的汽液传递。
重组分逐渐向下凝结并从塔底部流出，轻组分则向上蒸发。
5. 塔顶和塔底的收集：经过填料层传递后，轻组分进一步汇集于塔顶，形成纯度较高的产品。
而重组分则通过塔底的收集装置，形成较低纯度的副产品或废物。
6. 循环冷却：在分离过程中产生的蒸汽需要冷凝为液体，以便
回收和再利用。
通常使用冷却水或冷却剂来对蒸汽进行冷却，使其转变为液体状态。
通过以上的工作原理，空分精馏塔能够将混合物中的各种组分分离开来，产生纯度较高的产品。
其核心原理是基于不同组分的沸点差异，通过加热和冷却等操作，使组分的蒸发和冷凝达到分离的目的。
空分装置基本原理和过程
空分装置基本原理和过程空分装置是一种用于分离混合气体的设备，其基本原理是利用不同气体的物理性质差异以达到分离的目的。
空分装置的过程包括压缩、冷却、脱水、除尘、分离和回收等多个步骤。
空分装置需要对混合气体进行压缩。
通过增加气体的压力，使其分子间的距离缩短，从而增加气体分子间的相互作用力。
这样可以提高分子的平均动能，使气体更容易被冷却和液化。
接下来，压缩后的混合气体需要进行冷却。
在冷却过程中，混合气体中的不同组分会因为其沸点的不同而出现液化现象。
通过控制冷却温度，可以使得混合气体中的某些组分首先液化，而其他组分仍保持气态。
在冷却后，混合气体会进一步进行脱水处理。
这是为了去除混合气体中的水分，避免对后续分离过程产生干扰。
通常采用吸附剂或者分子筛等材料来吸附水分，使混合气体中的水分含量降低。
除了脱水处理，还需要对混合气体进行除尘。
这是为了去除混合气体中的固体颗粒或者液滴等杂质，以保证后续分离过程的顺利进行。
常见的除尘方式包括过滤、电除尘和洗涤等。
接下来是最关键的分离过程。
在分离过程中，利用不同组分的物理性质差异，将混合气体中的气体分子进行分离。
常见的分离方式包括吸附、吸附剂脱附、膜分离和凝聚等。
其中，吸附是一种常用的分离方式，通过选择合适的吸附剂，使得混合气体中的某些组分在吸附剂上被吸附，从而实现分离。
经过分离后的气体可以进行回收利用。
通过控制温度和压力等条件，将已分离的气体重新转化为气态，以便于储存和使用。
对于一些高纯度气体的需求，还需要进行进一步的提纯处理，以满足不同的应用需求。
空分装置的基本原理是利用不同气体的物理性质差异进行分离，通过压缩、冷却、脱水、除尘、分离和回收等多个步骤，实现对混合气体的有效分离和利用。
空分装置在化工、石油、制药等领域具有广泛的应用，为各行各业提供了重要的气体资源和工艺支持。
通过不断的技术创新和装置优化，空分装置的分离效率和能源利用效率将得到进一步提高，为可持续发展做出更大的贡献。
空分部件资料带图片
空分设备的工艺流程及各部件工作原理空分设备部分部机及单元设备1.空冷塔作用：把出空压机的高温气体（≤100℃）冷却到~18℃，以改善分子筛的工作情况结构：立式圆筒型塔，分上下部分，上下段均为填料塔，塔顶设有分配器，不锈钢丝捕雾器使用：出空压机的空气从下部进入空冷塔，水通过布水器均匀地分布到填料上，顺填料空隙流下，空气则逆水而上与水进行热质交换，经不锈钢丝网捕雾器出塔，进入分子筛吸附系统。
2.水冷却塔作用：用空分塔来的污氮气和纯氮气冷却外界供水，后由水泵送入空冷塔的上段结构：填料塔，顶设捕雾器和布水器，填料分两层装入塔内，在两填料中间设再分配器，保证让水始终均匀分布，提高水冷塔的效率使用：被冷却的水自上而下流经填料，与空分出来的~33.6℃的污氮气和纯氮气进行热质交换，使水冷却下来，在塔底被水泵抽走，污氮气从塔顶排除3.分子筛吸附器作用：吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物，使进入空气纯净结构：卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用：空气经过分子筛床层时，将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附，净化后的空气CO2含量<1ppm；在再生周期中，先被高温干燥气体反向再生后，再被常温干燥气体冷却到常温，两分子筛成队交替使用。
4.主热交换器作用：进行多股流之间的热交换结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：对经分子筛吸附除去水和CO2的压缩空气进行冷却，各返流气（液）在此被加热至常温5.液空液氮过冷器作用：对低温液体进行过冷结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：液空、液氮和污氮气在经过过冷器时被氮气和污氮气进一步冷却，使之低于饱和温度，这样，液体在节流后可以减少气化，改善上塔的精馏工况。
6.冷凝蒸发器作用：是氮气冷凝和液氧蒸发用，以维持精馏过程的进行结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：其一般置于上下塔之间，下塔上升的氮气在其间被冷凝，而上塔回流的液氧在其间被蒸发。
空分工艺培训教程
空分工艺培训教程一、空分工艺的基本原理空分工艺是通过分子筛、冷凝器、填料板塔等装置，将空气中的氮气、氧气和其他气体分离并提纯的一种技术。
它是利用不同气体的沸点差异，通过加压和降温的方式将气体进行分离和提纯。
这一技术主要由压缩、冷却、膜分离和吸附等工艺步骤组成。
二、空分工艺的主要设备1. 压缩机：将空气进行压缩，提高气体的密度和压力，为后续的分离工艺提供条件。
2. 冷凝器：通过降温，将气体中的水蒸汽和其他杂质冷凝成液体，从而实现气体的提纯。
3. 分子筛：利用分子筛的微孔结构，根据气体分子的大小和极性进行分离，达到分离氮气和氧气的目的。
4. 塔设备：填料板塔或者填料塔是利用填料的表面积，通过空气在填料层的冲刷和液体的覆盖，实现气体的分离和提纯。
三、空分工艺的操作步骤1. 空气的压缩：将空气通过压缩机进行压缩，提高气体的密度和压力。
2. 冷凝分离：将压缩后的气体通过冷凝器进行降温，将其中的水蒸汽和其他杂质冷凝成液体。
3. 分子筛分离：利用分子筛的微孔结构，将氮气和氧气根据其分子大小和极性进行分离。
4. 塔设备分离：通过填料板塔或者填料塔的工作原理，将氮气和氧气进一步分离和提纯。
四、空分工艺的应用领域空分工艺广泛应用于石油、化工、医药等领域，主要用于工业气体的制备和提纯。
例如，空分工艺可以生产高纯度氧气和氮气，用于钢铁冶炼、化工生产以及医疗设备等领域。
此外，空分工艺还可以生产氩气、氦气等稀有气体，用于激光切割、气体焊接等高端应用。
五、空分工艺的优缺点1. 优点：空分工艺可以实现气体的高效分离和提纯，生产出高纯度的工业气体，广泛应用于各个领域。
同时，空分工艺还可以回收和利用废气，有效减少对环境的污染。
2. 缺点：空分工艺的设备投资和能耗较高，需要耗费大量的能源和材料。
同时，空分工艺的操作复杂，需要高水平的技术人员进行操作和维护。
六、空分工艺的发展趋势随着工业化和科技的不断发展，空分工艺也在不断进行改进和创新。
空分车间机组结构设备及工作原理
♥ 汽轮机： （1）汽轮机作用： 利用高压蒸汽拖动叶轮转动，从而带动空压机和增压机转 动。 （2）汽轮机组成： ▲轴： ▲叶轮： ▲汽缸：采用上猫爪支撑形式。 ▲径向轴承：二油楔轴承
▲推力轴承：保持转子的正确位置（每只轴承 有二组 推力瓦，每组有八块扇形推力瓦 块。） ▲支撑轴瓦： ▲止推轴瓦：
♦专用喷嘴：经过隔膜阀后，气体进入喷嘴。 ♣压缩空气管路 （2）控制系统：脉冲控制仪、差压变送器、控制电 ）控制系统：脉冲控制仪、差压变送器、控制电 路。
3：自洁式过滤器工作原理； （1）过滤原理： （2）反吹原理： 4：自洁式过滤器的优点： （1）过滤效率高，寿命长，能抗水雾。
（2）自动反吹清扫灰尘达到自洁。
◆射汽抽气器： （1）原理：文丘里原理
（2）分类： Ⅰ启动抽气器：开车前对凝汽器抽真空。 Ⅱ开工抽气器：两级抽气器。
☀大气安全阀：
☻顶轴油泵： • 作用：防止轴和轴瓦摩擦，使轴受损。
●定子：机壳、扩压器、弯道、回流器、隔 板、轴承。
（3）空压机工作原理：
（4）冲洗水箱： a.作用：消除空压机叶轮的积碳现象。 b.冲洗部位：对空压机转子和叶轮进行冲洗。 （5）喘振：在流量减少到一定程时所发生的非 正常工况下的振动。 a.喘振现象： b.防止发生喘振措施：
♠增压机：三段七级压缩，三个外置冷却器 （1）增压机作用：为后系统提供压力空气。 （2）增压机组成：转子 定子 （3）增压机工作原理： （4）增压机冷却器：一二段为直列管式、三段为 釜头式。 釜头式可以减少由于高温引起的膨胀，保证安 全运行。 一二段水走管程，三段气走管程。 a.冷却介质：循环水。 a.冷却介质：循环水。 b.热源：增压空气 b.热源：增压空气
（3）工作原理： 高压蒸汽在汽轮机内进行二次能量转化。
空分设备结构及工作原理
空分设备结构及工作原理公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]空分装置系统划分所谓空分，就是将空气深度冷却至液态，由于液空其组分沸点各不相同，逐步分离出氧、氮、氩等等。
空分装置大体可分以下几个系统：1、空气过滤系统过滤空气中的机械杂质，主要设备有自洁式空气过滤器。
2、空气压缩系统将空气进行预压缩，主要设备有汽轮机、增压机、空压机等。
3、空气预冷及纯化系统将压缩空气进行初步冷却，并去除压缩空气中的水分和二氧化碳等杂质，主要设备有空冷塔、水冷塔、分子筛纯化器、冷却水泵、冷冻水泵等。
4、分馏塔系统将净化的压缩空气深度冷却，再逐级分馏出氧气、氮气、氩气等，主要设备有透平膨胀机、冷箱(内含主塔、主冷、主还、过冷器、粗氩塔、液氧泵、液体泵等)5、贮存汽化系统将分馏出的液氧、液氮、液氩进行贮存、汽化、灌充，主要设备有低温液体贮槽、汽化器、充瓶泵、灌充台等。
空气冷却塔结构工作原理空冷塔（Φ4300×26895×16），主要外部有塔体材质碳钢，内部有2层填料聚丙烯鲍尔环，并对应2层布水器。
其作用是对从空压机出来的空气进行预冷。
空气由塔底进入，塔顶出去，冷冻水从塔顶进入，塔顶出去，在这样一个工程中，冷冻水和空气在塔内，经布水器填料的作用充分的接触进行换热，把空气的温度降低。
水冷却塔的结构及工作原理水冷却塔（规格Φ4200×16600×12），主要外部有塔体材质碳钢，内部有一层聚丙烯鲍尔环填料，对应一根布水管；一层不锈钢规整填料。
其作用式把从冷却水进行降温，生成冷冻水供给空冷塔。
基本原理和空冷塔一样，从冷箱出来的温度较低的污氮气，进入水冷塔下部，在水冷塔内部经填料与从上部来的冷却水充分接触换热后排出，在此过程中冷却水生成冷冻水。
分子筛结构以及原理，其再生过程原理吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物，使进入空气纯净结构：卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用：空气经过分子筛床层时，将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附，净化后的空气CO2含量<1ppm；在再生周期中，先被高温干燥气体反向再生后，再被常温干燥气体冷却到常温，两分子筛成队交替使用。
空气分离的基本原理 空气分离的基本原理是利用低温精馏法1
《空气分离流程工艺》课程：过程装备成套技术姓名：刘小菲学号: 08180224学院：石油化工学院班级：基地一班一．空气分离简介及基本原理空气分离简称空分，利用空气中各组分物理性质不同（见表），采用深度冷冻、吸附、膜分离等方法从空气中分离出氧气、氮气，或同时提取氦气、氩气等稀有气体的过程。
空气分离最常用的方法是深度冷冻法（如图示）。
此方法可制得氧、氮与稀有气体,所得气体产品的纯度可达98.0％～99.9％。
此外,还采用分子筛吸附法分离空气(见变压吸附),后者用于制取含氧70％～80％的富氧空气。
近年来，有些国家还开发了固体膜分离空气的技术。
氧气、氮气及氩气、氦气等稀有气体用途很广，所以空气分离装置广泛用于冶金、化工、石油、机械、采矿、食品、军事等工业部门。
空气分离的基本原理是利用低温精馏法，将空气冷凝成液体，按照各组分蒸发温度的不同将空气分离。
双级精馏塔在上塔顶部和底部同时获得纯氮气和纯氧气；也可以在主冷的蒸发侧和冷凝侧分别取出液氧和液氮。
精馏塔中空气分离分为两级，空气在下塔进行第一次分离，获得液氮，同时得到富氧液空；富氧液空被送向上塔进行精馏，获得纯氧和纯氮。
上塔又分为两段:以液空进料口为界，上部为精馏段，精馏上升气体，回收氧组分，提纯氮气纯度，下段为提馏段，将液体中的氮组分分离出来，提高液体的氧纯度。
二．空气设备简史到50年代，由于吹氧炼钢和高炉鼓风工艺的推广应用以及氮肥工业的迅速发展，空气分离设备向大型化发展，并应用了近代的科研成果，如采用透平压缩机、透平膨胀机、板翅式换热器、微型计算机和分子筛吸附器等设备之后，空气分离设备不断得到改进和完善，设备中的空气压力从高压（20兆帕）降到低压（小于1兆帕）,单位产品的电耗也逐渐下降（每立方米氧的电耗从1.5降至0.6千瓦·小时）。
现代空气分离设备能生产各种容量、不同纯度的气态或液态产品，也能制造超高纯度的氧和氮（如含氧99.998％和含氮99.9995％）空气分离设备还能根据用户的需要，通过电子计算机的控制，随时增减产品的数量，达到经济用氧的目的。
空分设备工作原理
空分设备工作原理
空分设备是一种用于分离和纯化混合物中组分的装置。
它通常由列管、内波纹管、调节装置和收集器等组成。
空分设备的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 进料：混合物通过进料管道进入空分设备的列管。
2. 分离：混合物在列管内经历物质分离过程。
该过程是基于组分之间的物理和化学特性差异进行的。
常见的分离原理包括蒸馏、吸附、萃取等。
3. 内波纹管：在分离过程中，列管内的内波纹管起到关键作用。
内波纹管有助于提高传质效率和增加传质面积，从而增强分离效果。
4. 调节装置：调节装置用于控制混合物的进料速度、温度、压力等参数。
调节装置可以根据具体的实验或工业需求进行调整，以实现最佳的分离效果。
5. 收集器：分离后的组分分别经过收集管道进入收集器。
收集器可以单独收集每个组分，以便后续使用。
通过以上步骤，空分设备可以有效地将混合物中的组分进行分离和纯化，从而得到所需的纯净物质。
空分设备广泛应用于石油化工、制药、环保等领域。
空分设备原理与操作-
目录一、前言二、低温热力学基础三、空气过滤预冷和净化四、传热设备五、空气压缩机六、透平膨胀机七、空气分离原理及精馏塔八、空分设备流程九、控制技术十、空分设备部机操作一、前言空分设备俗称制氧机是在低温工作的一种设备，它应用低温技术，使空气液化分离从而获得氧、氮和五种稀有气体，为获得低温，需要有相应的一套设备，它们由压缩机、膨胀机、或节流装置，以及各种换热设备、精馏设备、净化设备、贮运设备，检测和自检设备组成。
空分设备发展概况：1880年，德国人卡尔·林德利用焦耳-汤姆逊节流效应发明了气体液化技术，1903年，第一台工业性的10m3/h空分设备运行成功，1952年，我国试制成功30m3/h空分设备。
近年来，随着国内经济的高速发展，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猛发展和广泛应用，空分设备的制氧规模从十年前的1500m3/h等级扩展到5000m3/h等级，新技术在空分设备中被广泛应用，如规整填料塔、全精馏无氢制氩技术，新的内压缩流程技术，先进的高级控制技术，各种先进的配套部机应用，更完善了安全运行和操作技术。
二、空分产品性质及其应用氧在自然界分布很广，在空气、水、空石中的氧分子占地壳总重量的一半。
氧可通过电解水或分离空气等方法获得。
氧在高温时很活泼。
能与多种元素直接化合，是一种强烈的氧化助燃剂。
氧与可燃气体（乙炔、氢、甲烷等）按一定比例混合后易引起爆炸。
氧在加压和管道输送过程中，如有油脂、氧化铁屑或小粒可燃物（如煤粉、碳粒或有机纤维）存在，在气流运动与管壁或机体摩擦、撞击会产生大量热，当温度超过燃点时会导致管道机器着火、燃烧。
被氧饱和的衣物以及其他纺织物与火种接触，会立即着火，当液氧浸湿的多孔有机物被引火或给以一定力量的撞击时会产生强烈的爆炸。
氧是动物呼吸和可燃物燃烧所必须的气体。
氧最先主要是用于医疗上的氧气疗法，输氧抢救病人以及机械工业上的金属焊接和切割，后来逐步应用于冶金、石化、化工、环保等部门。
空分的主要设备及原理
空分的主要设备及原理
空分的主要设备是分离塔，其原理是利用混合物中组分的不同物理或化学性质，在适当的条件下将其分离。
分离塔可以根据具体的分离原理和要分离的物质进行不同的设计和操作。
常见的空分设备有以下几种：
1. 蒸馏塔：利用不同组分之间的沸点差异进行分离。
将混合物加热至其中一个组分的沸点，该组分蒸发并升入塔顶，然后通过冷凝器进行冷却，变为液体收集，从而分离出所需组分。
2. 吸附塔：利用吸附剂具有吸附不同组分的能力，将混合物中的某个组分吸附在固体吸附剂上，然后通过适当的操作将吸附剂上的组分释放出来，从而实现分离。
3. 色谱塔：利用不同组分在固定相上的分配系数差异进行分离。
混合物通过凝聚相，然后逐渐通过固定相，不同组分因分配系数不同而分离。
4. 膜分离器：利用选择渗透性的膜，根据组分在膜上的渗透速率差异进行分离。
混合物通过膜时，渗透速率较高的组分通过膜，而速率较低的组分则不能通过，从而实现分离。
5. 结晶器：利用溶解度的差异将混合物中的某个组分结晶出来，然后通过离心或过滤等方法将结晶物与溶液分离。
这些设备的具体选择与设计将取决于要分离的混合物以及更详细的分离要求。
空分装置基本原理和过程
空分装置基本原理和过程
空分装置是一种常用于化学工业和石油化工领域中的设备，用于将气体混合物中的不同成分分离出来。
其基本原理是利用各组分在固体吸附剂表面上的物理吸附能力差异，使它们在一定条件下的温度、压力和流速的控制下逐步分离。
下面将详细描述空分装置的分离过程。
首先，气体混合物进入空分装置的进料口，然后通过管道进入装置内部。
在空分装置内部，气体混合物首先进入吸附器。
吸附器中装有一种或多种吸附剂，根据不同物质的吸附性能选择合适的吸附剂。
吸附器内的吸附剂具有大量的微孔和大表面积，可以提供充足的吸附位置。
气体混合物进入吸附器后，其中的一部分组分会与吸附剂发生物理吸附作用。
不同成分的吸附性能差异导致它们在吸附剂中停留的时间不同，从而实现了分离。
在一段时间后，吸附器内的吸附剂逐渐饱和，无法再吸附新的气体。
此时需进行脱附操作，以释放吸附剂上的已吸附成分。
为了进行脱附，需要降低吸附剂的温度或增加脱附剂的压力。
吸附剂上的已吸附成分会随着脱附剂的流动而被带走，从而从吸附剂中解吸出来。
脱附操作完成后，吸附剂就恢复了吸附能力，可以再次进行吸附过程。
而已解吸出的成分则被收集或进一步处理。
这样，通过重复吸附-脱附的过程，气体混合物中的不同成分可以逐步分别被吸附和解吸出来。
最终，我们可以得到分离后纯度较高的各个成分。
总结来说，空分装置的基本原理是通过控制吸附剂的吸附和脱附过程，利用不同成分在吸附剂上的吸附能力差异，实现气体混合物的分离。
空分流程经过及其设备结构基本原理
'*检修车间学习材料（一）2008年4月目录第一章空分工艺流程简介一、基本原理二、工艺流程简介第二章单元设备简介一、汽轮机部分1. 凝汽器2．抽气器3．排汽安全阀4．汽轮机主体4.1 汽缸4.2 蒸气室4.3 导叶持环4.4 转子4.5 前支座4.6推力轴承4.7 径向轴承4.8 调节气阀二、离心氮气压缩机1．性能数据2．压缩机型号的意义3. 定子及其组成4. 转子及其组成5. 支撑轴承6. 止推轴承7. 联轴器8. 润滑油系统三、换热器1. 固定管板式换热器2. U型管换热器3. 填料函式换热器4. 浮头式换热器附录图'* 第一章空分工艺流程概述一、基本原理干燥空气的主要成份如下:空气中其它组成成份，如氢、二氧化碳、碳氢化合物的含量在一定范围内变化，而水蒸汽含量则随着温度和湿度而变化。
空气中的主要成份的物理特性如下:空气的精馏就是利用空气的各种组份具有不同的挥发性,即在同一温度下各组份的蒸汽压不同，将液态空气进行多次的部份蒸发与部份冷凝，从而达到分离各组份的目的。
当处于冷凝温度的氧、氮混合气穿过比它温度低的氧、氮混合液体时，气相与液相之间就发生热、质交换，气体中的部份冷凝成液体并放出冷凝潜热，液体则因吸收热量而部份蒸发。
因沸点的差异，氧、氩的蒸发顺序为：氮>氩>氧，冷凝顺序为：氧>氩>氮。
在本系统中，该过程是在塔板上进行的，当气体自下而上地在逐块塔板上通过时，低沸点组份的浓度不断增加，只要塔板足够多，在塔的顶部即可获得高纯度的低沸点组份。
同理，当液体自上而下地在逐块塔板上通过时，高沸点组份的浓度不断增加，通过了一定数量的塔板后，在塔的底部就可获得高纯度的高沸点组份。
由于氧、氩、氮沸点的差别，在上塔的中部一定存在着氩的富集区，制取粗氩所需的氩馏份就是从氩富集区抽取的。
二、工艺流程简介(本厂空分工艺流程详见附图)本空分装置采用分子筛吸附净化、空气增压、空气增压透平膨胀机制冷、膨胀空气进上塔、上塔采用规整填料塔、带粗氩塔、产品氧采用液氧泵内压缩的工艺流程。
空分工作设备流程原理简述
空分工作设备流程原理简述下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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空分设备结构及工作原理
空分设备结构及工作原理空分设备是一种用于分离混合物中不同成分的装置，主要用于工业生产过程中的物质分离和纯化，包括化学工业、制药工业、食品工业、石油化工等领域。
空分设备的工作原理基于物质的不同性质，通过差异化的传质方式，实现混合物的组分分离。
目前，常见的空分设备主要包括蒸馏塔、吸附塔、离心机、膜分离设备等。
一、蒸馏塔蒸馏塔是一种将混合物中的组分通过升华、换热和冷凝等过程分离出来的设备。
蒸馏塔通常由塔体、填料、冷凝器、分离器等组成。
其工作原理是将混合物加热至其中一温度，使其中其中一组分蒸发，并通过填料层的传质过程，从而达到组分分离的目的。
二、吸附塔吸附塔是一种利用吸附剂对混合物中特定组分进行附着并分离的设备。
吸附塔通常由塔体、吸附剂床层、进料口、干燥气口等组成。
其工作原理是将混合物通过塔体，使特定组分在吸附剂上进行吸附，而其他组分则通过塔体输出，从而实现混合物的组分分离。
三、离心机离心机是一种利用组分在离心力作用下产生的离心力差异实现分离的设备。
离心机通常由离心转子、离心管、电机等组成。
其工作原理是将混合物置于离心管中，通过高速旋转的离心转子产生差异化的离心力，使混合物中的重组分和轻组分分别沉降和浮向不同位置，从而实现组分分离。
四、膜分离设备膜分离设备是一种利用薄膜的选择性渗透作用实现组分分离的设备。
膜分离设备通常由膜组件、进料口、产物口等组成。
其工作原理是将混合物通过薄膜，利用薄膜孔隙的选择性渗透作用，使其中其中一组分渗透至另一侧，而其他组分则被滞留在原侧，从而实现组分分离。
总之，空分设备在工业生产中起着至关重要的作用，通过差异化的传质方式，实现混合物中各种组分的高效分离和纯化。
以上所述仅为空分设备的几种典型工作原理，实际应用中还有其他形式和方式的空分设备，其原理和结构会根据分离需求的具体情况而有所不同。
空分塔工作原理
空分塔工作原理
空分塔工作原理是一种气体分离技术，透过不同物质的吸附和脱附特性，将混合气体中的成分分离出来。
空分塔主要由吸附柱、再生柱和进出料装置组成。
工作过程如下：
1. 吸附阶段：混合气体经进料装置进入吸附柱，并通过柱内的吸附剂层。
吸附剂层具有选择性吸附不同成分的能力。
当混合气体通过吸附柱时，吸附剂会吸附其中一种或多种成分，而其他成分则通过柱体底部进一步排出。
这样，吸附柱内逐渐负载了目标成分。
2. 平衡阶段：进料装置切换至下一个吸附柱，而当前的吸附柱开始相对平衡。
这样，前一柱的负载成分逐渐向后一柱扩散，以均衡两柱内的浓度。
3. 脱附阶段：为了恢复吸附柱的吸附能力，利用对流或加热方式加入反吹气体或升温。
这样可使吸附剂自吸附物质中释放，并排出吸附柱。
此过程会继续，直至吸附柱完全恢复到最初的吸附状态。
4. 循环过程：吸附柱的轻负载状态会重复进行吸附、平衡和脱附阶段，而重负载状态的吸附柱则会经过进料、平衡和脱附后，进入轻负载状态的吸附柱。
这样可以实现不断地反复进行吸附和脱附，实现工艺的连续运行。
通过空分塔的工作原理，不同成分的气体可以在吸附剂的选择性作用下得以分离。
常用的应用包括空分设备中氧气和氮气的制备、石油和石油化工行业中的气体提纯，以及天然气处理等。
空分行业知识点总结
空分行业知识点总结一、空分行业概述空分行业是指空分设备的制造、运营和维护领域。
空分设备是一种用于分离大气中的氮、氧和稀有气体的装置，广泛应用于石油化工、冶金、医疗、电子、食品等领域。
空分行业在现代工业中具有重要作用，其发展水平直接关系到国家经济的发展和国际竞争力。
二、空分设备分类1. 空分设备按工艺流程可分为常压空分设备和低温空分设备。
2. 常压空分设备主要包括压缩空气系统、冷却系统、分离系统、精馏系统等。
3. 低温空分设备主要包括膨胀机、空分列塔、凝结器、空分风机等。
三、空分设备原理1. 常压空分设备原理：利用分子筛或吸附剂将压缩空气中的杂质气体分离，然后通过压缩机将气体压缩，通过换热器进行降温，最终将气体分离为氮气、氧气和稀有气体。
2. 低温空分设备原理：通过膨胀机将压缩空气膨胀，降低温度，然后通过空分列塔进行分离，最终得到高纯度的氮气、氧气和稀有气体。
四、空分设备的制造1. 空分设备的制造包括设计、制造、安装和调试等环节，需要精密的工艺流程和设备。
2. 制造空分设备需要考虑设备的工作条件、材料选择、焊接工艺、气密性、安全性等因素，确保设备性能和稳定性。
五、空分设备的运营1. 空分设备的运营包括设备启停、检修、清洁、维护等工作，需要遵守操作规程和安全操作规范，确保设备安全稳定运行。
2. 运营过程中要定期对设备进行检测、维护和保养，及时处理设备问题，确保设备的长期可靠运行。
六、空分设备的市场应用1. 空分设备广泛应用于石化、冶金、电子、医药、食品等领域，满足不同行业对氮气、氧气和稀有气体的需求。
2. 随着工业技术的进步，空分设备的应用市场不断扩大，对设备性能和质量要求也越来越高。
七、空分行业的发展趋势1. 空分行业在绿色、高效、低碳发展的方向上不断前进，注重环保和节能减排。
2. 随着科技的发展，空分设备的工艺和设备技术将不断更新，提高设备性能和智能化水平。
3. 空分行业将逐步向大型化和集约化发展，提高设备产能和生产效率。
空分学习资料解读
一、空分工艺概述1、工作原理空分设备的工作原理是根据空气中各组分沸点不同，经加压、预冷、纯化并利用大部分由透平膨胀机提供的冷量使之液化再进行精馏从而获得所需的氧、氮产品。
装置的工作包括下列过程：⑴空气的过滤和压缩⑵空气中水份和二氧化碳的消除⑶空气被冷却到液化温度⑷冷量的制取⑸液化⑹精馏⑺危险杂质的排除1.1 空气的过滤和压缩大气中的空气先经过空气过滤器过滤其灰尘等机械杂质，然后在空气透平压缩机中被压缩到所需的压力，由中间冷却器提供级间冷却，压缩产生的热量被冷却水带走。
1.2 空气中水份和二氧化碳的清除加工空气中的水份和二氧化碳若进入空分设备的低温区后，会形成冰和干冰，就会阻塞换热器的通道和塔板上的小孔，因而配用分子筛吸附器来予先清除空气中的水份和二氧化碳，进入分子筛吸附器的空气温度约为10℃。
分子筛吸附器成对切换使用，一只工作时另一只在再生。
1.3 空气被冷却到液化温度空气的冷却是在主换热器中进行的，在其中空气被来自精馏塔的返流气体冷却到接近液化温度。
与此同时，低温返流气体被复热。
1.4 冷量的制取由于绝热损失、换热器的复热不足损失和冷箱中向外直接排放低温流体，分馏塔所需的冷量是由空气在膨胀机中等熵膨胀和等温节流效应而获得的。
1.5 液化在起动阶段，加工空气在主换热器和过冷器中与返流低温气体换热而被部分液化，在正常运行中，氮气和液氧的热交换是在冷凝蒸发器中进行的，由于两种流体压力的不同，氮气被液化而液氧被蒸发，氮气和液氧分别由下塔和上塔供给，这是保证上、下塔精馏过程的进行所必需具备的条件（注：起动时，大部分气体也是在主冷中被冷却至液化温度而被液化的）。
1.6 精馏空气中主要组份的物理特性如下表1.1和表1.2表1.1表2.2空气中99.04%是氧气和氮气，0.932%是氩气，它们基本不变。
氢、二氧化碳和碳氢化合物视地区和环境在一定范围内变化，空气中的水蒸汽含量随着饱和温度和地理环境条件影响而变化较大。
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空分装置系统划分
所谓空分，就是将空气深度冷却至液态，由于液空其组分沸点各不相同，逐步分离出氧、氮、氩等等。
空分装置大体可分以下几个系统：
1、空气过滤系统
过滤空气中的机械杂质，主要设备有自洁式空气过滤器。
2、空气压缩系统
将空气进行预压缩，主要设备有汽轮机、增压机、空压机等。
3、空气预冷及纯化系统
将压缩空气进行初步冷却，并去除压缩空气中的水分和二氧化碳等杂质，主要设备有空冷塔、水冷塔、分子筛纯化器、冷却水泵、冷冻水泵等。
4、分馏塔系统
将净化的压缩空气深度冷却，再逐级分馏出氧气、氮气、氩气等，主要设备有透平膨胀机、冷箱(内含主塔、主冷、主还、过冷器、粗氩塔、液氧泵、液体泵等)
5、贮存汽化系统
将分馏出的液氧、液氮、液氩进行贮存、汽化、灌充，主要设备有低温液体贮槽、汽化器、充瓶泵、灌充台等。
空气冷却塔结构工作原理
空冷塔（Φ4300×26895×16），主要外部有塔体材质碳钢，内部有2层填料聚丙烯鲍尔环，并对应2层布水器。
其作用是对从空压机出来的空气进行预冷。
空气由塔底进入，塔顶出去，冷冻水从塔顶进入，塔顶出去，在这样一个工程中，冷冻水和空气在塔内，经布水器填料的作用充分的接触进行换热，把空气的温度降低。
水冷却塔的结构及工作原理
水冷却塔（规格Φ4200×16600×12），主要外部有塔体材质碳钢，内部有一层聚丙烯鲍尔环填料，对应一根布水管；一层不锈钢规整填料。
其作用式把从冷却水进行降温，生成冷冻水供给空冷塔。
基本原理和空冷塔一样，从冷箱出来的温度较低的污氮气，进入水冷塔下部，在水冷塔内部经填料与从上部来的冷却水充分接触换热后排出，在此过程中冷却水生成冷冻水。
分子筛结构以及原理，其再生过程原理
吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物，使进入空气纯净结构：卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用：空气经过分子筛床层时，将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附，净化后的空气CO2含量<1ppm；在再生周期中，先被高温干燥气体反向再生后，再被常温干燥气体冷却到常温，两分子筛成队交替使用。
预冷系统中的冷却水泵和冷冻水泵
预冷系统中的冷却水泵、冷冻水泵为多级离心水泵。
分别为空冷塔、水冷塔供水。
其基本结构和工作原理如下：
1、离心泵的基本结构
离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。
具有若干个（通常为4～12
个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。
叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。
泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。
泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排出管路相连接。
2、离心泵的工作原理
当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。
液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，静压能增高，流速增大。
当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流入排出管路。
所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。
当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。
依靠叶轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。
液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。
精馏塔（上塔、下塔）结构，工作原理，各自气液相回流如何实现产物走向利用混合气体中各组分的沸点不同，将其分离成所要求纯度的组分结构：塔体为圆筒型，下塔内装多层筛板筛板上设置溢流斗，有一个溢流挡板，并密布小孔，上塔内装规整填料及液体分布器使用：下塔精馏过程中，液体自上往下逐一流过每块筛板，由于溢流堰的作用，使踏板上造成一定的液面高度，当气体由下而上穿过筛板小孔时与液体接触，产生了鼓泡，这样就增加了气液接触面积，使热质交换过程高效的进行，低沸点组份逐渐蒸发，高沸点组份逐渐液化，至塔顶就获得低沸点的纯氮，在塔底就获得高沸点的富氧液空组份；上塔精馏过程中，气体穿过分布器沿填料盘上升。
液体自上往下通过部水器均匀地分布在填料盘上，在填料表面上气、液充分接触进行高效的热质交换，上升气体中低沸点氧含量不断提高，高沸点组份氧被大量的洗涤下来，形成回流液最终在塔顶得到低沸点的纯氮、塔底得到了高沸点的液氧。
膨胀机结构及工作原理
1、概述
透平膨胀机组是为气体分离装置配套的机组之一，利用空气膨胀产生冷量，满足气体分离装置对冷凉的需要及补偿装置中的冷量损失。
机组由透平膨胀，油站，底座、冷箱、部分油、水、气管路等组成。
透平膨胀机所产生的膨胀功由主轴另一端的增压叶轮所吸收利用，是增压机气体的出口压力增高。
进入透平膨胀机得工质气体应不含有机械杂质的干净气体。
2、机组简介
a、透平膨胀机组由以下主要部分组成：
A)带保冷箱及底架的透平膨胀机主机一台。
B)油站一台。
1）透平膨胀机
透平膨胀机为卧置、单级、向心、径-轴流反作用式。
其中一端为膨胀机，一端为增压机。
工质气体由膨胀机进口管进入膨胀机蜗壳，经可调喷嘴叶片通道进入膨胀机叶轮做功后，再经扩压从出口管排出。
机身为铸铁件，它支撑转子连接2端蜗壳。
膨胀机蜗壳为铸不锈钢，直接固定在底架上。
蜗壳内装有膨胀叶轮，可调喷嘴等。
转子支撑在机身上，其一端为膨胀叶轮，另一端为增压叶轮。
膨胀机叶轮和增压叶轮均
为三元闭式叶轮。
轴承为止推径向轴承。
只有安装正确并提供清洁而充足的润滑油，才能保证转子的良好运转，轴承排油经回流管流回油箱，轴承温度由铂热电阻温度计测量。
为防止膨胀机叶轮膨胀前得气体和增压机叶轮增压后气体的泄露，在膨胀叶轮和增压叶轮的伦盖上设置了迷宫密封。
在靠近两叶轮的轴上也各设置了迷宫密封，使得工质气体外漏量控制在最小范围内，膨胀机得密封内充有常温密封气以防止膨胀机内低温气体外泄露。
其压力由减压阀来控制。
膨胀机启动前，密封气由仪表气供给，启动后由自身供给。
2）增压机
工质气体轴向进入增压叶轮，在其内加速增压，进入扩压器减速后进一步增压，在蜗壳内汇集排出，经冷却降温，换热器换热后，再进入膨胀机。
增压叶轮和膨胀叶轮装在同一根轴上组成转子，二者转速相同，而膨胀叶轮发出的机械工驱动转子转动，将机械功传给增压叶轮。
3）润滑系统
透平膨胀机轴承润滑系统强制供润滑油润滑。
润滑油有油站、输油管等组成，油站有油箱，2台油泵，一台油冷却器，一台油过滤器，一台囊式蓄能器、油分离器、阀门、管道等组装在一起，形成一个完整的供油装置。
润滑油箱油箱由油泵吸入，经冷却器和切换式滤油器后送至各润滑点，再经回油管返回油箱。
在油泵启动之前，囊式蓄能器内应冲入0.15MPa的氮气，在油泵启动时自动充油，用于保证油压降低联锁停车时必须的润滑。
由于透平膨胀机是强制润滑的，转速很高，因此油泵不工作时，透平膨胀机绝对不允许使用。
当电源及油站发生故障时，透平膨胀机必须立即停车。
此时将有囊式储能器供油1分钟左右，保证透平膨胀机惰性转时润滑用油。
4)膨胀机调节和安全保护
膨胀机流量调节是通过气动薄膜执行机构带动喷嘴调节机构的喷嘴叶片转动，从而改变流道面积是流量改变，执行机构阀杆行程反映了喷嘴流道面积的变化，执行机构向上截面越大，流量变大。
反之截面积变小，流量变小。
增压机的回流阀可对增压机出口压力，转速及膨胀气量进行调节。
透平膨胀机进口处有一遥控薄膜调节阀，当发生事故时，可作为紧急切断阀，由总控制室进行操作。
通过操纵三通电磁阀使遥控薄膜调节阀在3秒内关闭，切断膨胀机气源，使其停止转动。
次阀和膨胀机出口阀均应密闭不漏气。
在下列情况时，三通电磁阀电源切断，气动薄膜下侧的空气通过快速泄气阀至大气，于是在弹簧的作用下，使阀门快速关闭。
A)油泵断电源。
B)润滑油压力小于等于0.14MPa,
C)轴承温度超过85摄氏度
D)转速超过26000转/分。
换热器原理目的
进行多股流之间的热交换结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：对经分子筛吸附除去水和CO2的压缩空气进行冷却，各返流气（液）在此被加热至常温。