空气分离最常见的方法有哪几种

空气分离的几种方法

绪论一、空气分离的几种方法1、低温法（经典，传统的空气分离方法）压缩膨胀低温法的核心2、吸附法：利用固体吸附剂（分子筛、活性炭、硅胶、铝胶）对气体混合物中某些特定的组分吸附能力的差异进行的一种分离方法。

特点：投资省、上马快、生产能力低、纯度低（93%左右）、切换周期短、对阀的要求或寿命影响大。

3、膜分离法：利用有机聚合膜对气体混合物的渗透选择性。

2O 穿透膜的速度比2N 快约4-5倍，但这种分离方法生产能力更低，纯度低（氧气纯度约25%~35%）二、学习的基本内容1、低温技术的热力学基础——工程热力学：主要有热力学第一、第二定律；传热学：以蒸发、沸腾、冷凝机理为主；流体力学：伯努利方程、连续性方程；2、获得低温的方法绝热节流相变制冷等熵膨胀3、溶液的热力学基础拉乌尔定律、康诺瓦罗夫定律（1、2 ，空分的核心、精馏的核心）4、低温工质的一些性质：（空气、O 、N 、Ar ）5、液化循环（一次节流、克劳特、法兰德、卡皮查循环等）6、气体分离（结合设备）三、空分的应用领域1、钢铁：还原法炼铁或熔融法炼铁（喷煤富氧鼓风技术）；2、煤气化：城市能源供应的趋势、煤气化能源联合发电；3、化工：大化肥、大化工企业，电工、玻璃行业作保护气；4、造纸：漂白剂；5、国防工业：氢氧发动机、火箭燃料；6、机械工业；四、空分的发展趋势○ 现代工业——大型、超大型规模；○ 大化工——煤带油：以煤为原料生产甲醇；○ 污水处理：富氧曝气；○ 二次采油；第一章空分工艺流程的组成一、工艺流程的组织我国从1953年，在哈氧第一台制氧机，目前出现的全低压制氧机，这期间经历了几代变革：第一代：高低压循环，氨预冷，氮气透平膨胀，吸收法除杂质；第二代：石头蓄冷除杂质，空气透平膨胀低压循环；第三代：可逆式换热器；第四代：分子筛纯化；第五代：，规整填料，增压透平膨胀机的低压循环；第六代：内压缩流程，规整填料，全精馏无氢制氩；○全低压工艺流程：只生产气体产品，基本上不产液体产品；○内压缩流程：化工类：5~8MPa ：临界状态以上，超临界；钢铁类：3.0 MPa ，临界状态以下；二、各部分的功用净化系统压缩冷却纯化分馏（制冷系统，换热系统，精馏系统）液体：贮存及汽化系统；气体：压送系统；○净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质；○压缩气体：对气体作功，提高能量、具备制冷能力；（热力学第二定律）○预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济，增加了制冷循环，减轻了换热器的工作负担，使产品的冷量得到充分的利用；○纯化：防爆、提纯；吸附能力及吸附顺序为：2222CO H C O H >>；○精馏：空气分离换热系统：实现能量传递，提高经济性，低温操作条件；制冷系统：①维持冷量平衡 ②液化空气膨胀机 h W ∆+方法节流阀 h ∆膨胀机制冷量效率高：膨胀功W ；冷损：跑冷损失 Q1复热不足冷损 Q2生产液体产品带走的冷量Q3321Q Q Q Q ++≥第一节净化系统一、除尘方法：1、惯性力除尘：气流进行剧烈的方向改变，借助尘粒本身的惯性作用分离；2、过滤除尘：空分中最常用的方法；3、离心力除尘：旋转机械上产生离心力；4、洗涤除尘：5、电除尘：二、空分设备对除尘的要求对0.1m μ以下的粒子不作太多要求，因过滤网眼太小，阻力大；对0.1m μ以上的粒子要100%的除去；三、过滤除尘的两种过滤方式1、内部过滤：松散的滤料装在框架上，尘粒在过滤层内部被捕集；2、表面过滤：用滤布或滤纸等较薄的滤料，将尘粒黏附在表面上的尘粒层作为过滤层，进行尘粒的捕集；自洁式过滤器：1m μ以上99.9%以上；阻力大于1.5KPa 。

2_1_空气分离的基本原理

《煤炭气化工艺》
分子筛——硅酸盐
《煤炭气化工艺》
分子筛
分子筛的吸附顺序
。
CH4 C2H6 C3H8 N2O C2H4
CO2 C2H2 C3H6 nC4H10 iC4H10 C6H6 C3H6O O3 NO
H2O
甲烷乙烷丙烷一氧化二氮乙烯二氧化碳乙炔丙烯正丁烷异丁烷苯丙酮臭氧一氧化氮水
3、液化精馏工艺流程分为空气的净化、空气的液化、空气的分离三个工序。
2-2 空气分离的工艺流程
一、空气的净化 1、机械杂质的脱除
空气中灰尘的处理大多以过滤为主，并辅以惯性和离心式来处理，大中型空分均使用无油干式除尘器。目前国内外空分装置使用的气体过滤器有:
惯性除尘器---初步除尘
原理：是根据空气中各组分的沸点不同，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，从而获得所需要的氧气、氮气及其它稀有气体的过程。具体原理为空气经过增压膨胀对外作功处于冷凝温度,当穿过比它温度低的氧、氮组成的液体层时,由于气、液之间温度差的存在,要进行热交换,温度低的液体吸收热量开始蒸发,其中氮组分首先蒸发,温度较高的气体冷凝,放出冷凝热,气体冷凝时,首先冷凝氧组分.此过程一直进行到气、液处于平衡状态。这时,液相由于蒸发,使氮组分减少,同时由于气相冷凝的氧也进入液相,因此液相的氧浓度增加了,同样气相由于冷凝,使氧组分减少,同时由于液相的氮进入气相,因此气相的氮浓度增加了.
0% 0% 50 % 50 % 70 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 %
2.空气的液化空气的液化必须采用深冷技术深冷技术：工业上常将获得-100oC以下温度的方法称为深度冷冻法，简称深冷法工业上深度冷冻一般利用高压气体进行绝热膨胀来获得低温（1）节流膨胀---对外不做功

空气分离器原理讲解

空气分离器原理讲解
空气分离器是一种用于将空气中的不同气体成分分离的设备，常用于工业和制氧装置中。

它主要基于气体的物理性质和分子相对质量的差异来实现气体分离。

空气分离器的原理主要分为压缩和分离两个步骤。

首先，通过压缩机将空气压缩到较高的压力，常见的工作压力可以达到100至200巴。

这样做不仅可以提高气体的密度，也可以增加不同气体成分之间的分子速度差异。

接下来，在经过压缩后的空气进入空气分离器内部，通过分离系统将空气中的氧气、氮气、氩气等成分分开。

分离系统通常采用吸附剂（如活性炭等）或分子筛来吸附/分离气体分子。

吸附剂或分子筛具有不同的吸附性能，可以选择性地吸附特定的气体，从而实现气体的分离。

在分离过程中，根据不同气体分子的相对质量，气体分子会在吸附剂或分子筛上停留的时间不同，进而实现各种气体成分的分离。

例如，氧气分子较小且质量轻，往往会相对快速地通过吸附剂或分子筛而不被吸附，而氮气和氩气分子则较大较重，往往会相对较慢地被吸附。

最后，分离后的气体通过再度降压来回到大气压力下，同时进一步通过其他处理过程来提高气体的纯度和质量。

空气分离器的原理基于气体分子之间的物理特性，通过将压缩后的空气中的不同气体成分逐步分离出来，从而实现了气体的
纯度提高和成分的分离。

这种原理不仅适用于空气分离，也可以应用于其他气体的分离过程中。

气体分离原理

气体分离原理气体分离是指将混合气体中的不同成分分离出来的过程，其原理主要基于气体分子的大小、形状、极性以及相互作用力的差异。

气体分离技术在工业生产、环保治理以及能源开发利用等领域具有重要的应用价值。

首先，常见的气体分离方法包括膜分离、吸附分离、凝聚分离和化学反应分离等。

其中，膜分离是利用半透膜对不同气体分子的大小和极性进行选择性分离的技术。

通过膜的孔径和表面性质的调控，可以实现对气体分子的精确分离。

吸附分离则是利用吸附剂对气体分子的亲和力进行分离，通过调节吸附剂的种类和性质，可以实现对不同气体成分的有效分离。

凝聚分离是利用气体的凝聚点差异进行分离，通过控制温度和压力等条件，将混合气体中的不同成分分别凝聚出来。

化学反应分离则是利用气体分子间的化学反应特性进行选择性分离，通过调节反应条件和催化剂的选择，可以实现对目标气体的高效分离。

其次，气体分离技术在工业生产中具有广泛的应用。

例如，在石油化工行业，气体分离技术被广泛应用于天然气净化、烃类分离、气体液化等工艺中。

在环保治理领域，气体分离技术可用于废气处理、二氧化碳捕集和利用等方面。

在能源开发利用方面，气体分离技术可以提高天然气、合成气、氢气等能源的纯度和利用效率，推动清洁能源的发展和利用。

最后，随着科技的不断进步和创新，气体分离技术也在不断发展和完善。

新型膜材料的研发、吸附剂的改良、凝聚分离工艺的优化以及新型催化剂的设计，都为气体分离技术的提升和应用拓展提供了新的机遇和挑战。

未来，随着气体分离技术的不断创新和应用，将为人类社会的可持续发展和环境保护作出更大的贡献。

综上所述，气体分离原理是基于气体分子的差异特性进行选择性分离的技术，其在工业生产、环保治理和能源开发利用等领域具有重要的应用价值。

随着科技的不断进步和创新，气体分离技术也在不断发展和完善，为人类社会的可持续发展和环境保护作出贡献。

空气分离的几种主要技术

空气分离的几种主要技术变压吸附（PSA）空气分离技术自世界上第一套变压吸附制氧设备用于废水处理出现来，PSA工艺得到了迅猛的发展，相继用于提取氢气、氦气、氩气、甲烷、氧气、二氧化碳、氮气、干燥空气等应用中。

与此同时，各种吸附剂品种和性能也得到显著的提高。

随着吸附剂性能和品种不断提高，新的纯化分离技术被用于优化的吸附工艺。

变压吸附制氧工艺经历了超大气压常压解吸流程到穿透大气压真空解吸流程。

吸附床数量也有数床转化到双床直至单床。

使流程更实用经济。

1.变压吸附工艺一般包括以下四个步骤：（1）原料空气通过吸附床的入口端，在高吸附压力下选择吸附氮气（根据生产气而定），而未被吸附的产品（氧）从吸附床的另一端释放出来。

（2）吸附床泄压到较低的解吸压力，解吸出来的氮气从吸附床的进料端排出。

（3）通过引入吹除气进一步解吸被吸附的氮气。

（4）吸附床重新增压到较高的吸附压力。

在一个周期内按照上述顺序重复操作并随后按需补入原料气即可继续得到产品气。

2.VPSA双床制氧工艺过程简介, 双床VPSA制氧工艺流程简图1 -12所示。

系统包括一台空气增压机，内装高效吸附能力的合成氟石分子筛，切换阀门一套，真空泵一台，富氧缓冲罐一台以及计算机控制系统。

该装置在一个循环周期内大致经历（1）吸附床以某一中间压力增压到高的吸附压力。

（2）在较高吸附压力条件下，从吸附床进料端引入原料空气并从吸附床出口端流出很少被吸附的富氧产品气。

（3）顺放（或均压）用吸附床产品端释放出来的气体对系统中的另一初始压力较低的吸附床充压至某一中间压力。

（4）逆流泄压到较低的解吸压力，吸附床内废气从原料进口端释放出来。

（5）接着，吸附床被均压到前面所说的某一中间压力，均压气流经吸附床产品端，它来于系统中另一初始压力较高的吸附床。

1进口过滤器2空气压气机3冷却器4真空泵5、6吸附床7储气罐8备用液态氧9氧压机10负载跟踪装置11计算机控制和分析装置12远程控制中心图1-12双床流程简图此外，在每只吸附床的相同部位对床层内温度进行监测，以便跟踪每个床内的温度曲线。

分离空气中的氧气和氮气原理

分离空气中的氧气和氮气原理一、引言空气是地球上生物生存所必需的气体组成之一，其主要成分为氮气和氧气。

分离空气中的氧气和氮气具有重要的工业应用价值。

本文将以分离空气中的氧气和氮气原理为主题，介绍几种常见的分离方法。

二、分子筛吸附分离法分子筛吸附分离法是一种常用的分离氧气和氮气的方法。

分子筛是一种具有特殊孔径和表面活性的固体材料，其内部具有一定的孔隙结构，可通过吸附分离气体。

在分子筛吸附分离法中，空气通过分子筛床层时，氧气分子由于其较小的分子尺寸能够较快地进入分子筛的孔隙中，而氮气分子则因分子尺寸较大而被阻隔在分子筛外部。

通过调节气体进出口的时间和压力等参数，可以实现氧气和氮气的有效分离。

三、冷凝液气分离法冷凝液气分离法是一种基于气体在不同温度下的冷凝点差异进行分离的方法。

在这种方法中，空气首先被压缩，然后通过冷却器进行冷却。

由于氧气和氮气的冷凝点不同，冷却后的气体会在不同温度下发生冷凝，从而实现氧气和氮气的分离。

通过进一步的操作，可以将冷凝后的氧气和氮气分别收集。

四、膜分离法膜分离法是一种通过选择性透过性膜对气体进行分离的方法。

在膜分离法中，空气经过膜分离装置时，由于氧气和氮气分子大小和性质的差异，会产生不同的透过性。

通过选择适当的膜材料和优化膜分离装置的设计，可以实现氧气和氮气的有效分离。

膜分离法具有操作简单、节能环保等优点，在工业应用中得到广泛应用。

五、气体液体吸收分离法气体液体吸收分离法是一种通过气体在液体中的溶解度差异进行分离的方法。

在这种方法中，空气通过液体吸收装置时，由于氧气和氮气在液体中的溶解度不同，会导致氧气和氮气在液体中的溶解程度不同。

通过将液体中溶解的氧气和氮气进一步分离和处理，可以得到纯净的氧气和氮气。

六、结论分离空气中的氧气和氮气是一项重要的工业技术，具有广泛的应用价值。

本文介绍了几种常见的分离方法，包括分子筛吸附分离法、冷凝液气分离法、膜分离法和气体液体吸收分离法。

每种方法都有其独特的原理和适用范围，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。

空气分离原理

一、空气分离的方法和原理空分的含义：简单说就是利用物理或者化学方法将将空气混合物各组进行分开，获得高纯氧气和高纯氮气以及一些稀有气体的过程。

空分分离的方法和原理：空气中的主要成分是氧和氮，它们分别以分子状态存在，均匀地混合在一起，通常要将它们分离出来比较困难，目前工业上主要有３种实现空气分离方法。

１）深冷法（也称低温法）：先将混合物空气通过压缩、膨胀和降温，直至空气液化，然后利用氧、氮汽化温度（沸点）的不同（在标准大气压下，氧的沸点为﹣１８３℃；氮的沸点为﹣１９６℃，沸点低的氮相对于氧要容易汽化这个特性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，低沸点组分氮较多的蒸发，高沸点组分氧较多的冷凝的原理，使上升蒸气氮含量不断提高，下流液体中的氧含量不断增大，从而实现氧、氮的分离。

要将空气液化，需将空气冷却到﹣１７３℃以下的温度，这种制冷叫深度冷冻（深冷）；而利用沸点差将液态空气分离为氧、氮、氩的过程称之为精馏过程。

深冷与精馏的组合是目前工业上应用最广泛的空气分离方法；２）吸附法：利用多孔性物质分子筛对不同的气体分子具有选择性咐附的特点，对气体分子不同组分有选择性的进行吸附，达到单高纯度的产品。

吸附法分离空气流程简章，操作方便运行成本较低，但不能获得高纯度的的双高产品。

３）膜分离法：利用一些有机聚合膜的潜在选择性，当空气通过薄膜或中空纤维膜时，氧气穿过膜的速度比氮快的多的特点，实现氧、氮的分离。

这种分离方法得到的产品纯度不高，规模也较小，目前只适用于生产富氧产品。

二、空气的组成氧、氮、氩和其他物质一样，具有气、液和固三态。

在常温常压下它们呈气态。

在标准大气压下，氧被冷凝至－183℃，氮被冷凝至－196℃，氩被冷凝至－186℃即会变为液态，氧和氮的沸点相差13 ℃，氩和氮的沸点相差10 ℃，空气的分离就是充分利用其沸点的不同来将其进行分离。

空气中除氧、氮和氩外，还有氖、氦、氪、氙等稀有气体，这些稀有气体广泛应用在国防、科研及工业上，稀有气体的提取也直接关系到空分装置氧气的提取率和生产运行能耗。

从空气中分离出氧气与氮气方法

从空气中分离出氧气与氮气方法
空气中的氧气与氮气是两种主要组成成分，它们的分离可以通过以下
几种方法实现：
1.常压蒸馏法
常压蒸馏法是将液态空气逐渐升温，利用气体的沸点差异将氮气与氧
气分离。

空气蒸发后生成气体，经过冷凝器冷却后，液体会分为不同组分。

由于氮气的沸点较低，所以在冷凝器顶部收集到的是氮气。

而留在冷凝器
底部的液体则是富含氧气的。

2.连续液化法
连续液化法是将空气首先通过多级冷凝器进行冷却，使其逐渐液化。

随着冷却的进行，空气中的氮气首先液化，通过收集器收集起来；而液体
中富含的氧气则不断地延续至冷凝器的最后一个级，并通过收集器收集。

3.分子筛吸附法
分子筛吸附法是通过分子筛这种特殊的材料来分离氧气与氮气。

分子
筛具有特定的孔径大小，可以选择性地吸附分子大小不同的气体。

当空气
通过分子筛时，氧气分子的尺寸稍小于氮气分子，因此会更容易地被分子
筛吸附走，而氮气则通过分子筛逃脱。

4.分子扇法
分子扇法是将空气经过分子扇，利用空气分子在电场中的运动规律来
分离氧气与氮气。

在电场中，氮气和氧气分子的运动速度不同，因此可以
按照速度进行分离。

以上方法是目前常用的分离氧气与氮气的方法，每种方法都有自己的优缺点，具体应根据不同情况进行选择。

分离液体和气体的方法

分离液体和气体的方法
分离液体和气体的方法主要有以下几种：
1. 重力沉降：利用气体和液体密度的差异，在重力的作用下，气体从液体中分离出来。

这种方法通常用于分离密度差异较大的气体和液体。

2. 过滤：通过过滤介质，将气体和液体分离。

对于含有固体颗粒的气体和液体，可以通过过滤介质将固体颗粒从液体中分离出来。

3. 蒸馏：利用不同液体沸点的差异，将液体加热至沸腾，然后将气体和液体分离。

沸点较低的液体首先被蒸馏出来，沸点较高的液体随后被蒸馏出来。

4. 萃取：利用一种不溶于水的溶剂，将气体中的溶质从气体中萃取出来，然后将溶剂和溶质分离。

5. 吸附：利用吸附剂将气体中的组分吸附在表面，然后将吸附剂与气体分离。

常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。

6. 冷凝：通过降低温度将气体冷凝成液体，然后将液体与气体分离。

对于高蒸气压的气体，这种方法特别有效。

7. 电泳：利用电场的作用，将气体和液体分离。

例如在电场的作用下，带电的溶质粒子在电场的作用下向电极移动，从而实现气体和液体的分离。

以上是常见的分离液体和气体的方法，具体选择哪种方法要根据实际情况而定。

空气分离操作的知识问答

空气分离操作的知识问答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。

(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，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。

气体的分离与收集实验

气体的分离与收集实验在我们日常生活中，常常会涉及到气体的分离与收集。

无论是在化学实验室中进行气体实验，还是在工业生产中需要对气体进行分离和收集，这些操作都是非常重要的。

本文将探讨一些常见的气体分离与收集实验方法。

一、溶解度差异法溶解度差异法是一种常用的气体分离方法。

这种方法的原理是利用不同气体在液体中的溶解度不同，通过溶解度的差异将气体分离出来。

例如，我们可以用水或其他溶液将混合气体中的某种气体溶解，而其他气体则不溶解。

然后通过冷却或者加压的方法将其中一个溶液中的气体从液体中释放出来，从而实现气体的分离与收集。

二、摩尔分数差异法摩尔分数差异法是一种基于气体摩尔分数差异的分离方法。

实验中，我们可以通过调整温度和压力来改变气体的摩尔分数，从而实现气体的分离与收集。

例如，对于一个由两种气体组成的混合气体，如果其中一种气体的摩尔分数较大，我们可以通过降低温度或增加压力来使摩尔分数较大的气体凝结或液化，而另一种气体则仍然以气体的形态存在。

通过这种方式，我们可以将两种气体分离出来。

三、活性吸附法活性吸附法是指利用吸附剂对气体进行吸附分离的方法。

在实验中，我们常常使用活性炭作为吸附剂。

活性炭的表面具有较大的比表面积，因此可以吸附大量的气体分子。

通过调整活性炭的温度、压力和气体浓度等条件，可以实现对不同气体的吸附分离。

例如，在空气中，我们可以使用活性炭将其中的氧气吸附出来，从而得到其他气体，例如氮气或二氧化碳。

四、膜分离法膜分离法是一种基于气体分子大小差异的分离方法。

在实验中，我们常常使用多孔膜或非多孔膜来实现对气体的分离。

多孔膜具有一定的孔隙大小，可以通过选择不同孔隙大小的膜来分离不同大小的气体分子。

非多孔膜则是通过选择适当的渗透膜来实现对气体的分离。

膜分离法具有结构简单、操作方便等优点，在工业生产中已经得到了广泛的应用。

综上所述，气体的分离与收集实验是化学、工业等领域中常见的操作。

通过使用不同的分离方法，我们可以有效地对气体进行分离和收集，满足实验和生产的需要。

空气分离的几种方法

绪论一、空气分离的几种方法1、低温法（经典，传统的空气分离方法）压缩膨胀低温法的核心2、吸附法：利用固体吸附剂（分子筛、活性炭、硅胶、铝胶）对气体混合物中某些特定的组分吸附能力的差异进行的一种分离方法。

特点：投资省、上马快、生产能力低、纯度低（93%左右）、切换周期短、对阀的要求或寿命影响大。

3、膜分离法：利用有机聚合膜对气体混合物的渗透选择性。

2O 穿透膜的速度比2N 快约4-5倍，但这种分离方法生产能力更低，纯度低（氧气纯度约25%~35%）二、学习的基本内容1、低温技术的热力学基础——工程热力学：主要有热力学第一、第二定律；传热学：以蒸发、沸腾、冷凝机理为主；流体力学：伯努利方程、连续性方程；2、获得低温的方法绝热节流相变制冷等熵膨胀3、溶液的热力学基础拉乌尔定律、康诺瓦罗夫定律（1、2 ，空分的核心、精馏的核心）4、低温工质的一些性质：（空气、O 、N 、Ar ）5、液化循环（一次节流、克劳特、法兰德、卡皮查循环等）6、气体分离（结合设备）三、空分的应用领域1、钢铁：还原法炼铁或熔融法炼铁（喷煤富氧鼓风技术）；2、煤气化：城市能源供应的趋势、煤气化能源联合发电；3、化工：大化肥、大化工企业，电工、玻璃行业作保护气；4、造纸：漂白剂；5、国防工业：氢氧发动机、火箭燃料；6、机械工业；四、空分的发展趋势○ 现代工业——大型、超大型规模；○ 大化工——煤带油：以煤为原料生产甲醇；○ 污水处理：富氧曝气；○ 二次采油；第一章空分工艺流程的组成一、工艺流程的组织我国从1953年，在哈氧第一台制氧机，目前出现的全低压制氧机，这期间经历了几代变革：第一代：高低压循环，氨预冷，氮气透平膨胀，吸收法除杂质；第二代：石头蓄冷除杂质，空气透平膨胀低压循环；第三代：可逆式换热器；第四代：分子筛纯化；第五代：，规整填料，增压透平膨胀机的低压循环；第六代：内压缩流程，规整填料，全精馏无氢制氩；○全低压工艺流程：只生产气体产品，基本上不产液体产品；○内压缩流程：化工类：5~8MPa ：临界状态以上，超临界；钢铁类：3.0 MPa ，临界状态以下；二、各部分的功用净化系统压缩冷却纯化分馏（制冷系统，换热系统，精馏系统）液体：贮存及汽化系统；气体：压送系统；○净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质；○压缩气体：对气体作功，提高能量、具备制冷能力；（热力学第二定律）○预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济，增加了制冷循环，减轻了换热器的工作负担，使产品的冷量得到充分的利用；○纯化：防爆、提纯；吸附能力及吸附顺序为：2222CO H C O H >>；○精馏：空气分离换热系统：实现能量传递，提高经济性，低温操作条件；制冷系统：①维持冷量平衡 ②液化空气膨胀机 h W ∆+方法节流阀 h ∆膨胀机制冷量效率高：膨胀功W ；冷损：跑冷损失 Q1复热不足冷损 Q2生产液体产品带走的冷量Q3321Q Q Q Q ++≥第一节净化系统一、除尘方法：1、惯性力除尘：气流进行剧烈的方向改变，借助尘粒本身的惯性作用分离；2、过滤除尘：空分中最常用的方法；3、离心力除尘：旋转机械上产生离心力；4、洗涤除尘：5、电除尘：二、空分设备对除尘的要求对0.1m μ以下的粒子不作太多要求，因过滤网眼太小，阻力大；对0.1m μ以上的粒子要100%的除去；三、过滤除尘的两种过滤方式1、内部过滤：松散的滤料装在框架上，尘粒在过滤层内部被捕集；2、表面过滤：用滤布或滤纸等较薄的滤料，将尘粒黏附在表面上的尘粒层作为过滤层，进行尘粒的捕集；自洁式过滤器：1m μ以上99.9%以上；阻力大于1.5KPa 。

各种空气分离方法的比较

驱赶掉，才能恢复吸附能力。这过程叫 “ 生 ” 。再再生的方法可采取加热提高温度的方法（Ｓ）或降低压ＴＡ力的方法（Ｓ）。这种方法优点：流程简单，操作ＰＡ方便，运行成本较低，产品产出快开车５钟就能出产分品。吸附法缺点：获得高纯度的产品较为困难，产品氧纯度在９％右，产品氮纯度在９％右。由于吸附３左９左剂的吸附容量有限被吸附组分很快达到饱和状态，这样造成分子筛切换周期短（～２钟），切换频繁，１分
点差将液空分离的过程叫精馏过程。低温法实现空气
分离是深冷与精馏的组合，是目前应用最广泛的空气分离方法。低温法优点：产品纯度高，氧浓度在９．％９６
以上，氮浓度在９．９以上。产品产量高，国内最大９９％产氧量９００ｍ／，国外最大产氧量１００Ｎ。ｈ００Ｎ。ｈ２００ｍ／。产品种类多，同时可生产高纯氧和高纯氮，如果附带提取稀有气体的装置还可同时生产氩、氦、氖、氪、氙等稀有气体。根据用户不同的需要还可以生产气体
规则运动，因此，空气中的氧、氮分子是均匀地搀混在一起的，要将它们分离开是较困难的。目前主要有

气体分离的工作原理

气体分离的工作原理气体分离是指通过物理或化学方法将混合气体中的不同成分进行分离和提纯的过程。

不同的气体分离方法适用于不同的气体成分和应用场景。

本文将介绍几种常见的气体分离工作原理。

一、膜分离法膜分离法是一种基于气体分子大小差异的分离技术。

通过选择性渗透膜，将混合气体分子按照其大小进行分离。

常见的膜分离方法包括气体渗透膜、纳米孔隙膜和选择性溶剂吸附膜等。

在气体渗透膜中，较小分子将更容易通过膜，从而实现气体的分离。

二、吸附分离法吸附分离法是利用吸附材料对气体成分的选择性吸附特性进行分离。

吸附剂通常是由多孔性材料制成，表面具有高比表面积和可调控的吸附能力。

气体在经过吸附剂时，不同成分的吸附量不同，从而实现气体分离。

吸附分离常用于空气分离、氢气提纯和甲烷脱附等领域。

三、蒸馏分离法蒸馏分离法是一种利用气体成分的沸点差异进行分离的方法。

混合气体通过升温，使不同成分的沸点达到蒸发温度，然后在冷凝器中冷却，分离出不同沸点的气体。

蒸馏分离广泛应用于石油化工和化学工程领域。

四、催化分解法催化分解法利用催化剂对气体分子进行化学反应，将混合气体中的某一成分转化为其他物质，达到分离的目的。

常见的催化分解过程包括氧化、还原和裂解等。

催化分解法在氢气制备、氨合成和一氧化碳转换等反应中得到广泛应用。

五、气体凝聚法气体凝聚法是利用不同气体的凝聚点差异进行分离的方法。

通过调节温度和压力条件，使其中某一成分达到液态或固态状态，然后采取相应的分离操作，如冷凝、冷冻或吸附等。

气体凝聚法常用于甲烷液化、气体提纯和液空分离等过程。

综上所述，气体分离的工作原理包括膜分离法、吸附分离法、蒸馏分离法、催化分解法和气体凝聚法等。

这些方法根据不同气体成分的特性和需求场景的不同而选择。

通过合理应用这些气体分离技术，可以实现高效、经济和环保的气体分离过程。

分离气体的方法

分离气体的方法气体是一种物质，在我们日常生活和工业生产中都有着重要的应用。

但是，有时候我们需要将混合气体中的不同气体分离开来，以便单独使用或者进一步加工。

那么，有哪些方法可以用来分离气体呢？首先，我们可以使用物理方法来分离气体。

其中最常见的方法是利用气体的沸点差异进行分馏。

这种方法适用于混合气体中成分之间的沸点差异较大的情况。

通过加热混合气体，不同成分的气体会先后升华，然后在冷凝器中冷凝成液体，从而实现分离。

这种方法简单易行，但是对沸点差异要求较高。

其次，化学方法也可以用来分离气体。

例如，可以利用气体之间的化学反应性差异，通过化学反应将混合气体中的不同成分转化为其他物质，然后再通过物理方法将其分离。

这种方法适用于气体成分之间的化学反应性差异较大的情况。

但是需要注意的是，化学方法分离气体需要考虑反应条件和产物的处理。

另外，还可以利用膜分离技术来分离气体。

膜分离技术是利用半透膜对气体进行筛选分离的方法。

通过不同气体分子在膜上的传递速率差异，实现气体的分离。

这种方法操作简单，但是需要考虑膜的选择和维护。

此外，还可以利用吸附分离技术来分离气体。

吸附分离技术是利用吸附剂对气体进行吸附分离的方法。

通过不同气体在吸附剂上的吸附性能差异，实现气体的分离。

这种方法适用于气体成分之间的吸附性能差异较大的情况。

总的来说，分离气体的方法有很多种，可以根据混合气体的成分和性质选择合适的方法进行分离。

物理方法、化学方法、膜分离技术和吸附分离技术都是常用的分离气体的方法，每种方法都有其适用的场合和注意事项。

希望本文对你有所帮助，谢谢阅读！。

分离气体的方法

分离气体的方法
气体是一种无形的物质，它广泛存在于我们的日常生活和工业生产中。

分离气体是指将混合气体中的不同成分分离出来的过程，这在化工、环保、医药等领域都有着重要的应用。

目前，有多种方法可以用来分离气体，下面将介绍其中几种常见的方法。

首先，最常见的分离气体方法之一是利用物理吸附。

物理吸附是指气体分子在固体表面上的吸附作用，利用这种吸附作用可以实现气体分离。

常见的物理吸附材料包括活性炭、分子筛等。

通过调节吸附材料的孔径和孔隙结构，可以实现对不同大小分子的选择性吸附，从而实现气体的分离。

其次，还可以利用膜分离技术进行气体分离。

膜分离技术是指利用特定的薄膜材料，通过膜的渗透选择性来分离气体。

常见的膜材料包括聚合物膜、无机膜等。

这些膜材料具有不同的渗透性能，可以实现对不同气体分子的选择性渗透，从而实现气体的分离。

另外，还可以利用化学吸收法进行气体分离。

化学吸收法是指利用溶液对气体的选择性溶解来实现气体分离。

常见的化学吸收剂包括胺类溶剂、碱性溶液等。

这些化学吸收剂对不同气体有着不同的溶解度，可以实现对气体的选择性吸收，从而实现气体的分离。

此外，还可以利用凝聚法进行气体分离。

凝聚法是指利用气体的凝聚点差异来实现气体分离。

通过控制温度和压力等条件，可以使不同气体在不同条件下发生凝聚，从而实现气体的分离。

总的来说，分离气体的方法有很多种，每种方法都有其特点和适用范围。

在实际应用中，可以根据具体的气体混合物的成分和要求，选择合适的分离方法进行气体分离。

希望本文所介绍的方法能够为相关领域的工作者提供一些参考和帮助。

空气分离方法

空气分离有哪几种方法空气中的主要成分是氧和氮，它们分别以分子状态存在。

分子是保持它原有性质的最小颗粒，直径的数量级在10-8cm，而分子的数目非常多，并巨不停地在作无规则运动，因此，空气中的氧、氮等分子是均匀地相互搀混在，起的，要将它们分离开是较困难的。

目前主要有3种分离方法。

(1)低温法先将空气通过压缩、膨胀降温.直至空气液化，再利用氧、氮的气化温度(沸点)不同(在大气压力下，氧的沸点为90K ,氮的沸点为77K）.沸点低的氮相对于氧要容易气化这个特性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，液体中的氮较多地蒸发，气体中的氧较多地冷凝.使上升蒸气中的含氮量不断提高，下流液体中的含氧量不断增大，以此实现将空气分离。

要将空气液化，需将空气冷却到100K以下的温度，这种制冷叫深度冷冻;而利用沸点差将液空分离的过程叫精馏过程.低温法实现空气分离是深冷与精馏的组合，是目前应用最为)一泛的空气分离方法(2)吸附法它是让空气通过充填有某种多孔性物质一分于筛的吸附塔，利用分子筛对不同的分子具有选择性吸附的特点，有的分子筛(如5A ，I 3X等)对氮具有较强的吸附性能，让氧分子通过，因而可得到纯度较高的氧气;有的分子筛(碳分子筛等)对氧具有较强的吸附性能，让氮分子通过，因而可得到纯度较高的氮气。

由于吸附剂的吸附容量有限、当吸附某种分子达到饱和时，就没有继续吸附的能力，需要将被吸附的物质驱赶掉，才能恢复吸附的能力。

这一过程叫“再生”。

因此，为了保证连续供气，需要有两个以上的吸附塔交替使用。

再生的方法可采用加热提高温度的方法(TSA)，或降低压力的方法((PSA ) 。

这种方法流程简单，操作方便，运行成本较低，但要获得高纯度的产品较为因难，产品氧纯度在9 3 %左右。

并且，它只适宜于容量不太大〔小于4000m3/h)的分离装置。

（3)膜分离法它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性，当空气通过薄膜(0. lμm)或中空纤维膜时，氧气的穿透过薄膜的速度约为氮的4一5倍，从而实现氧、氮的分离‘这种方法装置简单，操作方便，启动快，投资少，但富氧浓度一般适宜在28一3S肠,规模也只宜中、小型，所以只适用于富氧燃烧和庆疗保健等方面。

从空气中分离氧气的方法

从空气中分离氧气的方法分子筛吸附技术是一种利用分子筛对氧气和氮气的不同吸附能力来实现分离的方法。

分子筛是一种具有微孔结构的晶体或非晶体材料，其孔径大小可根据需要来设计，常用的孔径大小介于3Å和5Å之间。

在空气分离中，通常使用3Å孔径的分子筛来吸附氧气，而氮气由于分子较大无法进入孔道而被排除。

分子筛吸附过程的原理是，在给定的温度和压力下，氧气分子与分子筛表面发生物理吸附，而氮气分子则被排除在外。

通过控制吸附和解吸的时间，可以实现对氧气和氮气的高效分离。

分子筛吸附技术的分离效率高且操作简便，但具有分离效率低、能耗高和需要定期的脱附等缺点。

为了克服这些缺点，通常将分子筛吸附技术与其他分离方法结合使用。

另一种常用的方法是分馏技术，即通过气体的沸点差异来分离氧气和氮气。

在大规模工业生产中，通常使用低温分馏来分离空气中的氧气和氮气。

这个过程可以分为三个步骤：压缩、冷却和分馏。

首先，将空气经过多级压缩机进行压缩，使其达到一定的压力。

然后，经过冷却处理，将压缩空气冷却至低温，通常在零下183摄氏度左右。

在这个温度下，氧气的沸点较低，会转化为液体，而氮气则保持为气体状态。

最后，通过分馏柱将液体氧气和气体氮气进行分离。

在分馏柱中，氧气和氮气会在不同高度出口，通过收集和处理，分离出纯净的氧气。

除了分子筛吸附技术和分馏技术，还有其他一些方法用于空气中氧气的分离。

例如，膜分离技术利用气体在不同膜材料上的渗透性差异来实现分离。

在膜分离中，空气被压缩并通过特定膜材料，氧气分子可以通过膜，而氮气分子则被限制在膜表面，从而实现氧气和氮气的分离。

总结起来，从空气中分离氧气的方法包括分子筛吸附技术、分馏技术和膜分离技术等。

每种方法都有其特点和适应范围，根据不同的需求可以选择不同的方法来实现高效分离。

空分原理

空分原理绪论一、空气分离的几种方法：先将空气→压缩→膨胀→液化然后在精馏塔内利用氧、氮沸点的不同，用精馏方法分离是两个过程：液化和精馏是深冷和精馏的统一上塔主要是分离，下塔是液化和初步分离特点：产量大，纯度高缺点：能耗大，设备投资大2、吸附法：利用固体吸附剂对气体混合物种某些组分吸附能力的差异进行的。

（1）、变压吸附制氧，用pu-8型分子筛（2）、变压吸附制氮专用分子筛工艺特点：优点：方便，能耗小，投资小，只是再生时才有能量损耗缺点：产量小，纯度不够，易损件多O2目前能做到8000Nm3/h，纯度95%，N299.9%3、薄膜渗透法：利用有机聚合膜的渗透选择性从流体混合物中使特定组分分离的方法。

主要用来制氮。

特点：同变压吸附法基本相同，不同的是基本没有能耗。

二、学习的基本内容1、热力学第一、第二定律、传热机理、流体力学2、获得低温的方法（1）相变制冷、（2）、等熵膨胀（3）、绝热节流3、溶液热力学基础：拉乌尔定理、康诺瓦罗夫定理4、低温工质的一些物性5、液化循环6、气体分离三、空分的应用领域1、钢铁，1t钢50-60Nm3O22、能源，城市煤气化3、化工领域，化肥、电子、玻璃4、造纸，Ca2ClO35、国防工业火箭研究、太空研究6、机械行业焊接、切割Ar：不锈钢、保护气Ke：发光材料、灯泡绝缘玻璃四、发展趋势（1）大型、超大型（2）四大启动：煤化工、煤化工联合循环发电、液化天然气接受站、还原法炼铁（1t铁500-600Nm3O2）煤化工：包括煤代油：甲醇混合燃料85%甲醇、15%汽油煤制油：煤直接制油C+H=CnHm 代表shell炉煤间接制油：水煤气C+H2O=高温高压→CO+H2→德士古炉→甲醇液化天然气接受站主要回收冷量。

（3）、二次采油：产量下降用挤海绵的方法向油井注氮气（4）、托卡马克装置（人造太阳），受控热核聚变空分装置最大的是南非索萨尔的11.388万方/h制氮装置理论上和实际上能做到18万方/h，目前国内最大的是杭氧的6万方/h，在杭州还有一个液空杭州，是独资企业，给加拿大做了一套10万方第一章空分工艺流程的组成分馏塔系统分为：制冷、换热、精馏；预冷系统分为氨水冷和冷气机组仪控和电控系统贯穿整个系统。