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。