空分原理讲座第三讲中小型空分装置的操作原理
空分装置基本原理和过程
空分装置基本原理和过程以空分装置基本原理和过程为标题，我们来详细介绍一下。
一、基本原理：空分装置是一种用于将混合气体分离成不同组分的装置。
其基本原理是根据组分在给定条件下的物理性质差异，通过一系列分离步骤将混合气体分离成纯净的组分。
常见的物理性质包括沸点、相对挥发性、溶解度等。
二、过程：空分装置的过程通常包括压缩、冷却、脱水、除尘、分离等多个步骤。
下面将逐一介绍各个步骤的基本原理和操作过程。
1. 压缩：混合气体首先经过压缩，提高气体的密度和压力，以便后续步骤的操作。
压缩过程通常采用压缩机完成。
2. 冷却：经过压缩后的混合气体需要冷却，以降低气体温度并增加气体的相对密度。
冷却过程通常采用冷却器，利用冷却介质（如水或液氨）与混合气体进行热交换，使气体冷却至接近露点温度。
3. 脱水：混合气体中的水分会影响后续分离步骤的效果，因此需要对气体进行脱水处理。
常见的脱水方法包括冷凝法、吸附法和膜分离法。
冷凝法利用温度差使水分在冷凝器中凝结，吸附法利用吸附剂吸附水分，膜分离法则利用特殊的膜材料将水分与气体分离。
4. 除尘：混合气体中可能存在固体颗粒或液滴，需要进行除尘处理，以保护后续设备的正常运行。
除尘方法包括重力沉降、惯性除尘器、过滤器等。
5. 分离：经过前面的处理步骤后，混合气体进入分离装置进行最终的组分分离。
常见的分离方法包括吸收、吸附、膜分离和蒸馏等。
吸收法利用不同组分在吸收剂中的溶解度差异，将目标组分吸收至吸收剂中，然后再通过脱吸收剂的方式将目标组分从吸收剂中提取出来。
吸附法利用不同组分在吸附剂上的相对吸附性差异，将目标组分吸附在吸附剂上，然后通过变换吸附剂的条件（如温度、压力等）将目标组分从吸附剂上解吸出来。
膜分离法利用薄膜的选择性透过性，将目标组分通过膜材料的选择性通透性而分离出来。
蒸馏法利用组分的沸点差异，在适当的压力下将混合物加热至沸腾，然后通过冷凝和回收收集不同沸点的组分。
以上就是空分装置的基本原理和过程。
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。
空分原理培训课件
20℃/小时（以TI700001为参考）。 液氧泵的预冷和启动 确认氧泵预冷好（打开泵体吹除，有液体排出为冷却好），联系电气做电机绝缘试验。 联系仪表检查电机跳车联锁正常。 DCS确认OP1/OP2启动条件满足，报告调度准备启动液氧泵。 切除两泵联锁，确认回流阀V6/V7全开，进口阀V13/V14全开，氧气放空阀V111开，关闭泵体
1）确认盘车装置已脱扣。 2）打开速关阀。 打开“开车条件”画面，压缩机具备开车条件后，灯变为绿色。 在打开“调速画面”，按下“启动”按钮，调节气阀打开，机组冲转，进入
暖机模式。 此时可选择手动/自动，操作台/现场盘去升速开车，当按下升速按钮后，转速
设定点为500rpm，机组低速暖机。 此时全面检查机组运行各参数是否正常，若正常，则暖机时间达到后继续升
增压机加负荷
1）当空压机组正常运行后，遇冷、纯化系统正常，空气露点合格后可给增压 机加负荷。
2）缓慢打开增压机入口阀，关小增压机防喘振阀，调整正常后准备向分馏塔 导气。
3）注意监视机组转速、轴振动、轴位移及轴承温度的变化。 4）全面检查机组各工艺参数和机械参数，保证机组稳定运行。
空分装置的启动
第四篇：流程简图
拆 阀
空 压 机
中抽空气
E1-E5
加热器
E8
E6-E7
K1
K2
粗
粗
氩
氩
塔
塔
过 冷 器
精
Ⅱ
Ⅰ
馏
塔
K1
K3
精 氩 塔
K4
液氧泵
液氧泵
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。
空分装置安全培训课件
空分装置安全培训课件空分装置安全培训课件随着工业化进程的不断推进，空分装置在石油化工、化学工程等行业中的应用日益广泛。
然而，由于空分装置操作复杂、风险高，安全问题备受关注。
为了提高操作人员的安全意识和应急处理能力，空分装置安全培训课件应运而生。
一、空分装置的基本原理空分装置是一种用于将空气中的氧气、氮气、氩气等气体分离的设备。
它基于分子筛和膜分离等原理，通过压缩、冷却、膜分离等步骤将混合气体分离成高纯度的氧气和氮气。
空分装置广泛应用于工业生产中，如钢铁冶炼、化学品制造等。
二、空分装置的安全风险1. 高压气体泄漏风险：空分装置中的气体压力通常较高，一旦发生泄漏，可能造成爆炸、火灾等严重后果。
2. 低温危险：空分装置中的某些工艺需要低温条件，而低温环境对人体有较大的伤害，容易引发冻伤等问题。
3. 气体混合风险：空分装置中不同气体的混合可能产生可燃、易爆的混合物，一旦点燃，会引发火灾或爆炸事故。
4. 设备故障风险：空分装置中的设备故障可能导致工艺中断、压力失控等问题，进而引发其他安全风险。
三、空分装置安全培训的重要性1. 提高安全意识：通过培训课件，操作人员可以了解空分装置的安全风险和应急处理方法，增强安全意识，减少事故发生的可能性。
2. 学习安全操作技能：培训课件可以教授操作人员正确的操作流程和技巧，帮助他们熟悉设备，减少操作失误。
3. 掌握应急处理能力：培训课件将重点介绍各种事故的应急处理方法，使操作人员能够在事故发生时迅速做出正确的反应，保护自己和他人的安全。
4. 加强团队合作意识：培训课件中通常包含团队合作的案例分析和讨论，可以帮助操作人员加强团队合作意识，提高整体安全水平。
四、空分装置安全培训课件的内容1. 空分装置基本原理：介绍空分装置的工作原理和主要设备，使操作人员对空分装置有全面的了解。
2. 安全风险分析：详细介绍空分装置中可能存在的安全风险，包括高压气体泄漏、低温危险、气体混合风险等，并分析其可能的危害后果。
空分装置培训课件
回收利用余热
对装置运行过程中产生的余热 进行回收利用，如利用余热发 电或供暖等，降低能源消耗。
系统优化改进建议
流程优化
设备升级
对现有空分装置流程进行分析，找出瓶颈环 节和不合理之处，提出优化改进方案。
针对老旧设备进行升级改造，提高设备运行 效率和稳定性。
智能化改造
新技术应用
工艺流程及关键设备
01
02
03
工艺流程
原料空气→空气压缩→空 气预冷→分子筛纯化→精 馏分离→产品压缩及储存。
关键设备
空气压缩机、空冷塔、水 冷塔、冷冻机、分子筛吸 附器、精馏塔、产品压缩 机等。
设备特点
高效能、低能耗、安全可 靠、易于操作和维护等。
02
空分装置操作与维护
操作规程及注意事项
启动前的准备 检查设备各部件是否完好，紧固件是否松动。
数据采集与监控系统
通过实时采集空分装置运行数据，并进行处理和分析，实现对装 置运行状态的远程监控和故障诊断。
智能化运维管理
利用大数据、人工智能等技术手段，对空分装置进行智能化运维 管理，提高设备运行稳定性和可靠性。
未来发展趋势预测
绿色环保
随着环保意识的提高，空分装置将更加注重节能减排和环保性能的 提升，推动绿色制造技术的发展。
制定演练计划
根据应急预案，制定详细的演练 计划。
实施演练
按照计划进行演练，并做好记录。
演练评估与改进
对演练效果进行评估，针对存在问 题进行改进。
事故案例分析教训总结
案例一
某空分装置因压缩机故障引发火灾事 故。
案例二
某空分装置因管道泄漏导致氧气浓度超 标事故。
事故案例分析教训总结
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。
空分装置空气分馏原理及流程
空分装置空气分镏原理及流程一、空气成份空气成份及其比例二、原理空气中氧气、氮气、氩气含量基本不变。
而水蒸汽和二氧化碳气在0℃和—79℃分别变成冰和干冰，会阻塞换热器，因而在进冷箱前必须除去。
而碳氢化合物特别是乙炔，在精馏过程中如乙炔在液空和液氧中浓缩到一定程度就有发生爆炸的可能，故其在液氧中含量不得超过0.1PPm。
稀有气体如氖氦气，由于其冷凝温度很低，总以气态集聚在冷凝蒸发器中影响换热效果，要经常排放。
氧和氮的沸点不同，氮比氧易蒸发、氧比氮易冷凝，气体自下而上流动时，在塔顶可获得高纯的氮气，在下塔底部可获得富氧液空，在上塔底部可获得高纯氧气。
在下塔中空气被初次分离成富氧液空和氮气，液空由下塔底部送入上塔，一部分液氮由下塔顶部送入上塔顶部。
三、主要流程空气经分子筛吸附器后吸附，分三路：第一路直接进入冷箱内主换热器，经换热温度降到—172.8℃，再进入下塔底部；第二路直接增压机I段膨胀机增压段冷箱内主换热器，温度降到—127℃膨胀机膨胀段汽液分离气下塔底部；第三路直接增压机II段冷箱内主换热器，温度降到—173.5℃下塔中部。
在下塔中，空气被初步分离成氮和富氧液体空气，顶部气氮在主冷凝蒸发器中液化，同时主冷凝蒸发器的低压侧液氧被气化。
液氮作为下塔回流液全部回流到下塔，再从下塔顶部引出一部分液氮，经过液空液氮过冷器被纯气氮和污气氮过冷后送入上塔顶部。
污液氮经过液空液氮过冷器过冷后送入上塔顶部。
液空在液空液氮过冷器中过冷后送入上塔中部作为回流液。
液氧从上塔底部经低温液氧泵加压，经主换热器复热以2.5MPa送出。
污气氮从上塔上部经液空液氮过冷器及主换热器复热，一路作为分子筛的再生气体，一路进入水冷塔中。
纯气氮从上塔顶部经主换热器复热进入氮压机。
空分装置
二、空分装置主要的产品及产量
• 空分车间备有两套空分装置，每套空分装置氧气 产量为50000Nm3/h,压力为5.0MPa,低压氮气产量 30000Nm3/h，压力为8kpa,压力氮产量20000Nm3/h，
压力为0.4MPa，中压氮气产量10000Nm3/h，压力
为3.7MPa,液氧产品300Nm3/h，压力0.16MPa，纯
• 另外，为确保全厂断电时机组各轴承所需润滑油 的供给，设置了事故油泵及高位油箱，正常运转 中高位油箱注满油，并保持少量溢流，一旦发生 意外，可通过位差向机组各轴承提供润滑油。
6、调节系统
调节系统主要有转速传感器（715）、转速控制系
统综合控制、电液转换器（1742）、油动机（1910）
和调节汽阀（0801、0802）组成。
度99.8%，液氮2600Nm3/h，压力0.2MPa，纯度
99.99%.
三、系统工艺流程特点
• 我公司配套的2X50000NM3/h空分装置是目前比较 先进的设备，主要特点是：空压机组由汽轮机驱 动、常温分子筛净化、增压膨胀机制冷、精馏塔 采用规整填料、全精馏无氢制粗氩、DCS集散系统 控制、液氧内压缩、中压氮气水浴汽化等。整套 设备包括：空气过滤系统、空气压缩系统、空气 预冷系统、分子筛纯化系统、增压透平膨胀机系 统、精馏塔系统、全精馏无氢制氩系统、换热系 统、液体贮存系统、仪控系统、电控系统等。
综合控制同时接受二个转速传感器（715）变送的
汽轮机转速信号，将接收到的转速信号与转速设定
值进行比较后输出执行信号（4～20mA电流)，再经
电液转换器转换成二次油压（0.15～0.45MPa),二
次油压通过油动机操纵调节汽阀。
• 该机组采用ITCC综合控制系统，它可以实现机组 设备的保护控制，机组设备的轴振动、轴位移、 防喘振保护系统、汽轮机转速控制系统、轴承温 度监测保护系统、故障报警系统、逻辑控制系统 和油压等安全保护逻辑联锁在ITCC系统中完成。 ITCC采用Modbus通讯协议与中央控制室的DCS系统 通讯。ITCC与DCS系统之间的重要控制联锁信号通 过硬接线方式连接。设置大型旋转机械在线状态 监测和分析系统，用于在线连续监测大机组运行 过程中的振动及工艺参数，并长期记录对设备管 理、诊断有用的数据。
空分设备结构及工作原理
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。
2024年度-空分装置培训PPT课件
空气的精馏
在精馏塔中，通过精馏过 程将空气分离成氧、氮和 其他组分。
产品的提取和纯化
从精馏塔中提取出所需的 产品，如氧气、氮气等， 并通过纯化装置去除杂质 ，得到高纯度的产品。
4
ห้องสมุดไป่ตู้
空分装置主要构成部分
冷却器
用于将压缩后的空 气冷却至接近液化 温度。
提取装置
用于从精馏塔中提 取出所需的产品。
压缩机
用于将空气压缩至 所需压力。
设备压力异常故障排除
检查压缩机运行状态，修复或更换故障部件；清理管道堵 塞物，确保管道畅通；检查阀门开关状态，修复或更换损 坏的阀门。
冷却系统故障排除
检查冷却水流量和压力，确保冷却水供应充足；清理冷却 器内部的杂质和堵塞物，提高冷却效率；检查冷却风扇运 行状态，修复或更换故障风扇。
15
04
空分设备性能评估与 优化措施
深冷分离技术
制冷方式、设备结构及性能提升措施
26
未来发展趋势预测
空分装置大型化、高效化发展趋 势
智能化、自动化技术在空分领域 的应用前景
绿色低碳发展对空分技术的影响 及应对策略
27
THANK YOU
28
空分装置培训PPT课件
1
目录
• 空分装置基本原理与构成 • 空分设备核心部件详解 • 空分装置运行维护与故障排除 • 空分设备性能评估与优化措施 • 安全操作与事故应急处理 • 空分装置发展趋势及新技术应用
2
01
空分装置基本原理与 构成
3
空分装置工作原理
01
02
03
空气的压缩和冷却
利用压缩机将空气压缩， 并通过冷却器将空气冷却 至接近液化温度。
空分装置培训课件
精馏效果：提高空气纯度，满 足不同用途的需求
液氧、液氮、液氩的加工和储存
液氧、液氮、液氩的制备方法
液氧、液氮、液氩的储存条件
液氧、液氮、液氩的运输方式
液氧、液氮、液氩的安全防护 措施
空分装置操作规程及注意事项
开工操作规程
检查设备 是否完好， 各部件是 否正常
确认电源、 气源、水 源等是否 正常供应
分类：按工作原理可分为低温空分装置、中温空分装置和高温空分装置
特点：低温空分装置能耗低，但投资成本高；中温空分装置能耗适中，投 资成本较低；高温空分装置能耗高，但投资成本低
工作原理：低温空分装置利用低温冷凝技术分离空气；中温空分装置利 用中温冷凝技术分离空气；高温空分装置利用高温冷凝技术分离空气
应用领域：广泛应用于钢铁、化工、电力、医疗等行业，用于生产氧气、 氮气、氩气等工业气体
空分装置的排放标准包括：废气排放标准、废水排放标准、废渣排放标准等。
空分装置的环保技术和设备包括：废气处理设备、废水处理设备、废渣处理设备等。
空分装置的环保管理和监控措施包括：建立环保管理制度、定期进行环保检查、对环保问 题进行整改等。
危险化学品的安全管理
危险化学品的定 义和分类
危险化学品的安 全储存和运输
处置
空分装置维护与检修
日常维护和保养
定期检查设备运行情况，确保设备正常运行 定期更换过滤器、润滑油等消耗品，保证设备性能 定期进行设备清洁，保持设备整洁 定期进行设备校准，确保设备精度 定期进行设备安全检查，确保设备安全运行 定期进行设备维护培训，提高员工维护技能
定期检修和检查
定期检修的重要性：确保设备正常 运行，延长使用寿命
安全操作规程：遵守操作规程， 确保设备正常运行
空分技术培训课件
VS
高科技领域
空分技术将应用于高科技领域，如电子、 半导体、航空航天等，满足高端产品的气 体需求。
THANKS
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定期对设备进行维护 和保养，确保设备的 正常运行和延长使用 寿命。
03
空分技术的性能指标与影响因 素
空分技术的性能指标
01
02
03
04
分离效率
衡量空分设备分离空气组分的 能力，通常以氧氮分离系数、
氩提取率等指标表示。
运行稳定性
设备在长期运行过程中的稳定 性和可靠性，包括设备故障率
、维护周期等。
能耗
应急措施
应制定应急预案，配备相 应的应急设备和人员，以 便在发生事故时能够及时 处理。
空分技术的环保要求
减少能源消耗
空分设备应采用高效节能 技术，降低能源消耗，减 少对环境的影响。
减少排放
空分设备在运行过程中应 减少废气、废水和固体废 物的排放，符合环保标准 。
噪声控制
空分设备应采取有效的噪 声控制措施，降低对周围 环境的影响。
05
空分技术的应用案例与前景展 望
工业气体分离
空气分离
利用低温精馏法从空气中分离出氧气、氮气等气体，用于化工、钢铁、电子等 领域。
工业尾气回收
对工业生产过程中产生的尾气进行回收处理，提取其中的有用成分，实现资源 化利用。
医疗气体供应
氧气供应
为医院、家庭等提供高品质的医用氧气，满足医疗需求。
氮气供应
空分技术的应用领域
工业领域
医疗领域
空分技术在钢铁、化工、电子、机械制造 等领域有着广泛的应用，为工业生产提供 所需的氧气、氮气等气体。
高纯度氧气在医疗领域有着重要的应用， 如呼吸治疗、手术等。
空分装置原理
空分装置原理
空分装置原理是指通过物理或化学方式将混合物中的不同组分分离开来。
空分装置通常由多个单元组成，每个单元负责特定的分离过程，最终实现对原料的完全分离。
首先，混合物会经过预处理单元，去除杂质和大颗粒物质，确保进入空分装置的原料是干净的。
然后，混合物进入第一个分离单元，根据组分的物理或化学性质，如沸点、分子大小等进行分离。
其中，最常用的分离方法包括蒸馏、吸附、萃取和膜分离。
蒸馏是将混合物加热使其沸腾，然后收集不同组分的蒸汽，并进行冷凝和收集。
吸附是利用吸附剂对混合物中的组分进行吸附，然后通过改变操作条件进行组分的选择性解吸。
萃取是利用溶剂将混合物中的组分分离开来，常用于提取有机溶剂中的物质。
膜分离是通过将混合物通过特定孔径或选择性渗透性的膜，使不同大小或性质的组分分离。
在空分装置中，通常会使用多个单元和重复的分离步骤，以达到更高的纯度和产量。
此外，还会使用各种辅助设备，如冷凝器、加热器、压缩机等，以提供所需的操作条件和能量。
总之，空分装置利用不同组分的物理或化学性质，在多个单元和分离步骤的作用下，实现混合物的高效分离。
通过这种方式，可以获得纯度较高的单一组分或多个不同组分，并满足各种工业生产或科学研究的需求。
空分工作原理
空分原理绪论一、空气分离的几种方法1、低温法（经典，传统的空气分离方法）压缩膨胀液化（深冷）精馏低温法的核心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。
穿透膜的速度比快约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：5~8 ：临界状态以上，超临界；钢铁类：3.0 ，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：；○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液化空气膨胀机方法节流阀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Q3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0.1 以下的粒子不作太多要求，因过滤网眼太小，阻力大；对0.1 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：1 以上99.9%以上；阻力大于1.5KPa。
空分装置原理
空分装置原理空分装置是一种利用物质在不同条件下的物理和化学性质差异进行分离的设备。
它广泛应用于化工、石油、医药、食品等领域，是现代化工生产中不可或缺的重要设备之一。
本文将从空分装置的原理入手，介绍其工作原理和应用。
一、空分装置的原理空分装置的原理是基于物质在不同条件下的物理和化学性质差异进行分离。
在空分装置中，物质通常是以气态或液态形式存在的，通过改变温度、压力、流速等条件，使物质发生相变或化学反应，从而实现分离。
空分装置的主要原理包括物理吸附、化学吸附、膜分离、蒸馏等。
其中，物理吸附是指物质在表面上的吸附作用，如活性炭吸附空气中的有机物；化学吸附是指物质在表面上发生化学反应，如催化剂催化反应；膜分离是指利用膜的选择性通透性进行分离，如反渗透膜分离海水中的盐分；蒸馏是指利用物质的沸点差异进行分离，如石油精馏。
二、空分装置的工作原理空分装置的工作原理是根据物质在不同条件下的物理和化学性质差异进行分离。
具体来说，空分装置通常包括压缩机、冷却器、膜分离器、吸附器、蒸馏塔等组成部分。
在压缩机中，气体被压缩成高压气体，然后通过冷却器冷却，使气体冷却至液态。
液态气体进入膜分离器，通过膜的选择性通透性进行分离。
例如，反渗透膜可以分离海水中的盐分，使得海水变成淡水。
在吸附器中，气体通过吸附剂，如活性炭、分子筛等，进行物理吸附或化学吸附。
例如，活性炭可以吸附空气中的有机物，使得空气变得更加清新。
在蒸馏塔中，液态混合物被加热，使得其中沸点较低的物质先蒸发出来，然后通过冷却器冷却成液态，最终得到纯净的物质。
例如，石油精馏可以将原油分离成不同的馏分，如汽油、柴油、液化气等。
三、空分装置的应用空分装置广泛应用于化工、石油、医药、食品等领域。
其中，化工领域是空分装置的主要应用领域之一。
空分装置可以用于制取氧气、氮气、氢气等气体，也可以用于制取液态空气、液氧、液氮等液态气体。
此外，空分装置还可以用于制取高纯度气体，如高纯度氧气、高纯度氮气等。
空分装置培训课件
制作单位：生产技术部
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目
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录
一、概述 1、空分的含义 2、空气分离的方法 二、空分装置的流程和特点 1、装置的流程 2、按流程的顺序分别介绍各个系统 三、空分设备的安全规定及一些事故案例
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一、概述
2
空分的含义
• 空分的含义：空分，顾名思义即空气的分 离，是利用不同的方法将空气中的各组分 分离开来，从而获得所需要的氧气、氮气 及一些稀有气体的过程。
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增压空气压缩机
型式： 整体齿轮式 进入空气增压机的空气经增压机 第一段增压后分为两股：一股直接出 增压机，经后冷却器冷却后进入膨胀 机的增压风机中增压，然后被冷却器 冷却至常温后进入高压板式换热器， 再从高压板式换热器中部抽出进入膨 胀机去膨胀。膨胀后的空气直接送入 下塔。另一股空气在增压机的第二段 继续增压并经后冷却器冷却至常温后 进入高压板式换热器，与高压液氧及 返流污氮气进行换热。这部分高压空 气从换热器底部抽出经节流进入下塔。
原理：它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性，当空气通过 薄膜或中空纤维膜时，氧气穿透过薄膜的速度约为氮的4-5倍，从 而实现氧、氮的分离 。膜分离的富氧浓度只能达到28～35%O2 。 目前应用较多的是低温法（又叫深度冷冻法）。它的优点： 生产量大，产品纯度高，电耗低且可得到液态产品，故应用广泛。
• 3、膜分离法：
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3、预冷系统
• 空气冷却塔 • 作用：把空压机出来的 高温气体（<116℃）冷 却到17℃ • 结构：填料塔 • 使用方式：空气从空冷 塔下部进入，在填料表 面与自上而下流过的冷 却水和常温水进行热质 交换，使空气冷却并洗 除空气中的一些有害杂 质，冷却水来自水冷塔。
空分工作原理
空分原理绪论一、空气分离的几种方法1、低温法（经典，传统的空气分离方法）压缩膨胀液化（深冷）精馏低温法的核心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。
穿透膜的速度比快约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：5~8 ：临界状态以上，超临界；钢铁类：3.0 ，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：；○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液化空气膨胀机方法节流阀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Q3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0.1 以下的粒子不作太多要求，因过滤网眼太小，阻力大；对0.1 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：1 以上99.9%以上；阻力大于1.5KPa。
空分装置讲解
空分装置简介洗涤剂化工厂空分车间由氮氧站和空压站布置成一个区域组成的气体车间，为生产装置和辅助系统提供需要的氮气、氧气、仪表风和工业风。
1.1.1装置简介氮氧站包括空分装置、液氧液氮储存、压氧、压氮系统，空分装置有两套KDON-800/1400空分设备（其中一套生产、另一套备用），该装置于1991年8月建成投产，装置设计生产能力为氮气1400Nm3/h,氧气800Nm3/h，该装置占地面积为20072 m2。
空分装置为开封空分设备厂开发研制的新型产品。
它采用常温分子筛吸附法净化空气，工艺流程简单，操作方便，运行安全平稳。
为了满足生产装置氧、氮的连续供气，装置内设置了液氧、液氮的储罐及气化系统。
为了保证全厂各用户需求，由压氧、压氮系统供应压缩氧气和压缩氮气，按设计值，提供给用户的氮气质量为含02≤8PPm，供给压力0.8MPa,产量1400 Nm3/h，提供的氧气质量为≥99.6%，供给压力为2.8 MPa，产量为800 Nm3/h。
空压站于1991年8月建成投产，设计可为全厂提供仪表风4000 Nm3/h，供给压力0.6 MPa，仪表风露点为≤-40℃，工业风1080 Nm3/h，供给压力0.8 MPa。
1.1.2工艺原理1.1.2.1 空分装置原理空气主要是由78.03%的氮气和20.93%的氧气及其它气体混合而成。
空气分离就是先使空气冷却到一定的低温，而使其液化成为液态空气。
再利用氧和氮两种液体的沸点不同（在大气压力下，氧的沸点为﹣183.98℃，而氮的沸点为﹣195.8℃），在装有筛板的空分塔内进行分离。
空分塔又称之为精馏塔。
空气精馏塔一般可分为单级精馏塔和双级精馏塔，单级精馏塔只能制取一种纯产品。
洗涤剂化工厂空分装置采用双级精馏塔制取高纯度的氮气和氧气。
氮气供全厂各用户，氧气供脂肪醇。
所谓精馏，就是同时并多次地运用部分蒸发与部分冷凝的过程。
压缩并经冷却到冷凝温度的液态空气进入精馏塔后，在塔内气化空气自下而上地穿过每块塔板与塔板上的液体接触，这样气体中的氧逐步冷凝到液体中去，而液体中的氮便蒸发到气体中去，每经过一块塔板，气体中的氮浓度便提高一次，这样经过多层塔板（只要塔板数足够多），在塔的上部便得到纯度为99.99%以上的高纯度氮气，在塔底便可得到氧纯度（30～38%）较高的液体，称之为富氧空气。