空分设备结构及工作原理1
空分装置基本原理
空分装置基本原理嗨，朋友们！今天我想和你们聊聊一个超级神奇的东西——空分装置。
你们知道吗？这玩意儿就像是一个空气的魔法师，能把我们身边无处不在的空气变得“面目全非”，分离出各种有用的气体呢！那空分装置到底是怎么做到的呢？这得从空气的组成说起。
空气啊，可不是一种单纯的气体，它就像一个大杂烩，里面混合着好多不同的气体成分，氮气、氧气、氩气，还有少量的二氧化碳、氢气等等。
这些气体就像一群小伙伴，混在一起过日子。
空分装置首先要做的，就像是把一群混在一起的小动物按照种类分开一样。
它利用了不同气体的沸点不同这个特性。
沸点呢，就好比是每个气体小伙伴的“脾气”，有的气体“脾气”火爆，沸点低，稍微一加热就想跑；有的气体就比较“沉稳”，沸点高，需要更高的温度才肯活动。
我给你们打个比方吧。
想象一下，空气是一个大宿舍，里面住着氮气、氧气等各种气体室友。
空分装置就像是宿舍管理员，想把这些室友按照不同的规则分开。
它开始给这个“宿舍”降温、加压。
这就好比是给这些室友们来点压力，让他们老实点。
当温度和压力达到一定条件的时候，那些沸点低的气体，比如说氮气，就先变成液态了。
这就像宿舍里比较怕冷的小伙伴，先裹上了一层厚厚的被子（变成液态）。
然后呢，再通过一些巧妙的设计，比如蒸馏塔之类的设备，就可以把液态的氮气分离出来啦。
我曾经和一个在空分装置工厂工作的老师傅聊天。
他跟我说啊，“这空分装置啊，就像是一个大厨师在做菜，不同的气体就是食材，要把它们按照不同的顺序和方法分开处理。
”他那一脸自豪的样子，我到现在都还记得呢。
氧气的分离也是类似的道理。
不过氧气相对氮气来说，沸点稍微高一点。
就好像是氧气这个室友比氮气更能抗冻一点。
在空分装置的操作下，逐步调整温度和压力，就能把氧气也单独拎出来了。
这氧气可不得了啊，在医疗上，它就像生命的救星，对于呼吸困难的病人来说，那就是能让他们重新呼吸顺畅的神奇力量；在工业上，那也是钢铁冶炼等好多行业离不开的好帮手呢。
2_1_空气分离的基本原理
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。
空分原理
一、描述:采用低温精馏的方法，将空气压缩机岗位送来的0.5MPa原料空气经预冷、净化、精馏、分离等过程，生产出合格的氧、氮气体，送氧、氮压机岗位供甲醇主装置使用.空分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. 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。
2. 空气中水份和二氧化碳的清除原料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。
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。
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。
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）。
6. 精馏空气中主要组份的物理特性如下表2.1和表2.2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。
水蒸汽和二氧化碳具有和空气大不相同的性质，在大气压力下，水蒸汽达到0℃和二氧化碳达到-79℃时，就分别变成冰和干冰，就会阻塞板式换热器的通道和筛板上的小孔。
空分设备工作原理
空分设备工作原理
空分设备（也称为空气分离装置或空气分离设备）是一种利用物质组分间的差异性质将空气中的不同成分（主要是氧气、氮气和稀有气体）分离出来的装置。
空分设备的工作原理基于物质的分馏原理，即每种物质在特定条件下的沸点、凝固点或相对溶解度不同。
利用这些差异，通过适当的操作和设备，可以将混合物中的不同成分分离，并获得所需的纯净气体。
空分设备通常由多级组合的分离塔、换热器、压缩机和储气罐等组成。
在空分设备中，空气首先被压缩，然后进入分离塔，经过一系列步骤进行分离。
在分离塔中，利用不同组分之间的沸点差异，通过适当的温度和压力控制，在每个级别上将氧气、氮气和稀有气体分离出来。
具体来说，空气在低温下进入分离塔，经过一级冷却，并在此阶段得到液态氧气。
接着，剩余气体回流到下一级，经过整流操作，使氮气在高温条件下再次液化。
通过逐级操作，最终分离出纯净的氧气和氮气。
为了提高工艺效率和能量利用率，空分设备通常还采用了热交换技术。
在换热器中，从分离塔中产生的冷却液体或气体与压缩机进一步处理的空气进行热量交换，从而降低能耗，并使系统更加高效。
通过空分设备，可以获得高纯度的氧气和氮气。
这些纯净气体
在各种工业过程中广泛应用，如冶金、化工、医药等领域。
此外，空分设备还可以生产和分离稀有气体，如氩气、氦气、氖气等，具有广泛的应用前景。
2-1 空气分离的基本原理
弯管型
百叶窗型
多层隔 《煤炭气化板工塔艺型》
电动卷帘式干带过滤器---初步除尘
《煤炭气化工艺》
脉冲纸筒式过滤单元
《煤炭气化工艺》
（1）水分及CO2的脱除
脱除CO2、水蒸气一般用吸附法和冻结法。
吸附法是空气通过装有分子筛或硅胶的吸附器，二氧化碳和 水蒸气被吸附，达到清除的目的； 冻结法是在低温下，水分和二氧化碳以固态形式冻结，在切 换式换热器的通道内而被除去。经过一段时间后，自动将通 道切换，让干燥的返流气通过该通道，使前一段时间冻结的 二氧化碳和水蒸气在该气流中蒸发、升华而被带出装置。
➢ 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.多次的重复上述过程, 气相的氮浓度就不断增加,液相的氧浓度也 能不断的增加.这样经过多次的蒸发与冷凝 就能完成整个精馏过程,从而将空气中的氧 和氮分离开来.
《煤炭气化工艺》
双 级 精 馏 塔
《煤炭气化工艺》
筛板
注：下塔板数 与氮纯度有关， 当不产纯氮时 25块即可， 上塔板数取决 于氧的纯度， 当氧气纯度为 98.5%时，大 于50块，为 99.5%时，大 于76块。
《煤炭气化工艺》
板翅式换热器
《煤炭气化工艺》
《煤炭气化工艺》
板翅式换热器实物
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空压机
预冷系统
纯化系统
增压机
氩系统
精馏系统
热交换器 制冷 膨胀机
低压氮气 高压氮气 压力氮气 高压氧气
低压氮压机 压力氮压机
开工氮压机
KDON58000/97500型空分装置简易流程
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。
空分预冷系统介绍
空分设备的换热一、换热的设备按原理分类，可分为三类：1、混合式换热：冷热流体通过直接接触进行热量交换，故亦称直接接触式换热器。
空分中水冷塔、空冷塔就属于这种类型。
2、蓄热式换热器冷热流体交替通过传热表面。
当冷流体通过时将冷量(或热量)贮存起来，而后热流体(或冷流体)在将气量取出。
3、间壁式换热器(亦称间接式换热器)冷热流体被固体传热表面隔开，而热量的传递通过固体传热面进行的。
间壁式换热器按其传热面的结构又分为：管式换热器、板式换热器、板翅式换热器及特殊型换热器。
二、传热的基本方式热量从高温物体向低温物体传递有三种基本方式：即传导、对流、辐射。
1、传导传热热传导亦称导热，是直接接触物体各部分之间的传热现象。
①在液体和固体中热量的转移时依靠分子的碰撞。
②固体金属主要依靠自由电子的运动。
③气体则主要依靠分子的不规则运行。
2、对流传热由于流体(液体或气体)本身流动，将热量从流体一部分传递到另一部分的现象称为对流传热。
其热量是依靠流体流动的位移而进行的。
3、辐射传热辐射是指热量不借任何介质传递，而直接由热源以电磁波形式辐射出来被另一物体部分或全部吸收而转变为热能。
三、板翅式换热器板翅式换热器是一种全铝金属结构新型组合式间壁换热器。
它结构紧凑，平均温差很小，在单位体积内的传热面积很大，传热效率高达98%~99%，同时使有色金属的消耗为零。
而且启动快，实属高效新型换热器。
1、板翅式换热器的结构板翅式换热器的板夹基本结构。
如图：它由隔板、板片、封条三部分组成。
板片的机构形式有：光直性版板片、锯齿形板片、多孔性板片。
板夹要构成一个实际的换热器(叫一个单元)，还需要封条位置的布置。
四、冷凝蒸发器冷凝蒸发器是联系上下塔的重要换热设备。
(是产生相变的热换热设备)。
常见的有板式和管式两种。
它是由板式单元组合成的全铝结构容器。
五、氮水预冷器氮水预冷器安装在保冷箱外是常温换热器。
它的作用是利用污氮氮水的不饱和度冷却水，而后通过水在冷却加工空气体，即降低加工空气的温度，同时减少加工空气饱和含水量。
空分精馏塔工作原理(一)
空分精馏塔工作原理(一)空分精馏塔工作原理1. 简介空分精馏塔是一种常用的分离设备，广泛应用于化工、石化等领域。
它通过对气体混合物进行连续的精馏过程，将不同组分按照沸点的高低分离出来。
2. 工作原理灌料在空分精馏塔中，混合物在塔顶部被喷洒或喷淋到填料层上。
填料层是由许多随机堆积的小块物体组成，用于增加气液接触面积，促进传质和传热。
混合物在填料层中逆流下降，与上升的气体相互作用。
传质和传热在填料层中，混合物的液滴与上升的气体发生传质和传热。
传质是指混合物中各组分间的扩散过程，通过液滴内部的物质交换实现。
传热是指液滴内部的热量传递，使液滴内部温度均匀分布。
沸点差和沸点的使用由于不同组分的沸点不同，通过加热混合物使其煮沸，较低沸点的组分首先蒸发出来，较高沸点的组分则留在液滴中。
通过精确控制加热的温度和液滴的洗涤程度，可以实现不同组分的逐个分离。
塔底产物的提取塔底是指混合物在塔内逆流下降到最底部的位置，在这里，较高沸点的组分被聚集在一起。
通过提取塔底产物，可以得到富含高沸点组分的液体。
3. 应用领域空分工业空分精馏塔主要用于分离空气中的氧、氮、稀有气体等成分。
利用空分工艺，可以生产液态氧、液态氮等重要工业品。
石化工业在石化工业中，空分精馏塔被广泛应用于石油分馏、石油精制等过程中。
它可以将原油按照沸点的高低分离成不同的馏分，如汽油、柴油、液化气等。
药品工业在药品工业中，空分精馏塔用于纯化药品原料和中间体。
通过精确控制操作条件，可以将有机溶剂和其中的杂质有效地分离，得到高纯度的药品成品。
4. 总结空分精馏塔是一种重要的分离设备，通过连续的精馏过程实现气体混合物的分离。
它的工作原理包括灌料、传质传热、沸点差和沸点的利用，以及塔底产物的提取。
空分精馏塔广泛应用于空分工业、石化工业和药品工业等领域。
5. 工作原理的详细解释灌料在空分精馏塔中，混合物首先被喷洒或喷淋到塔顶的填料层上。
填料层是由许多小块物体随机堆积而成，如环形填料、网状填料等。
空分设备运行工作流程
空分设备运行工作流程空分设备是一种广泛应用于化工、石油、医药等行业的设备，其主要功能是将混合气体或液体组分进行分离。
空分设备的运行工作流程包括以下几个主要步骤：1. 原料气体准备在空分设备开始运行之前，需要对原料气体进行准备。
通常，原料气体会通过管道输送至空分设备的进料口，然后经过一系列的处理，如压缩、过滤、除湿等，确保原料气体的质量符合要求。
2. 进料与预处理一旦原料气体准备就绪，就可以开始进料并进行预处理。
在进入空分设备之前，原料气体需要经过一系列的预处理步骤，以确保其不含杂质、水汽等有害成分，从而保证后续的分离效果。
3. 分离过程空分设备的核心部分是分离装置，其主要作用是将原料气体中的不同组分根据其物理或化学性质进行分离。
通常，空分设备采用冷凝、蒸馏、吸附、膜分离等技术来实现组分的分离。
4. 产品收集与回收分离后的产品会根据其性质进行收集和回收。
通常，空分设备会设有相应的收集装置和回收系统，将产品气体或液体进行分流、储存和输送，以满足后续加工或使用的需要。
5. 废气处理在空分设备运行过程中，会产生一定量的废气排放。
为了保护环境和减少污染，废气需要进行处理。
常见的废气处理方法包括焚烧、吸附、净化等，确保排放的废气符合环保标准。
6. 系统监测与维护为确保空分设备的正常运行和安全性，需要对其进行系统的监测和维护。
包括设备运行参数的监控、设备内部的清洁与维护、运行状态的检测等，以确保设备长期稳定运行。
通过以上几个主要步骤，空分设备可以有效地进行原料气体的分离工作，为各行业提供优质的产品和服务。
同时，科学合理的运行工作流程也是确保设备高效运行和提高生产效率的关键。
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见的化工设备，其工作原理主要是利用气体或液体混合物中各组分的沸点差异，通过加热和冷却的方式实现组分的分离。
在空分精馏塔中，主要包括填料层、塔板、冷凝器等组件，通过这些组件的协同作用，实现了气体或液体混合物中各组分的分离。
首先，空分精馏塔的工作原理与混合物的沸点有关。
在混合物中，各组分的沸点不同，这使得它们在加热后会先后汽化，从而实现分离。
在空分精馏塔中，混合物首先经过加热，使得其中的组分逐渐汽化。
然后，汽化的混合物进入塔体内部，通过填料层或塔板，使得各组分逐渐分离。
由于各组分的沸点差异，它们会在塔体内部逐渐分层，形成不同浓度的组分流动。
其次，空分精馏塔中的填料层和塔板起到了重要的作用。
填料层和塔板可以增加混合物与分离剂的接触面积，从而加速分离的过程。
填料层通常采用多孔材料构成，其表面积大，能够有效地增加混合物与分离剂之间的接触。
而塔板则是通过设置隔板，使得混合物在塔体内部能够多次接触分离剂，增加了分离效果。
另外，空分精馏塔中的冷凝器也是至关重要的组件。
在塔体内部，分离后的组分会逐渐冷却，形成液体。
这时，液体会被导入冷凝器中进行冷却，最终形成纯净的组分产品。
冷凝器通过降低组分的温度，使得其从气态转变为液态，实现了组分的最终分离。
总的来说，空分精馏塔通过加热、分层、冷却等步骤，实现了混合物中各组分的分离。
其中，填料层、塔板和冷凝器等组件起到了至关重要的作用。
通过这些组件的协同作用，空分精馏塔能够高效地实现混合物的分离，为化工生产提供了重要的技术支持。
在实际应用中，空分精馏塔广泛应用于石油化工、化工、医药等领域，为生产提供了重要的技术支持。
同时，随着科学技术的不断发展，空分精馏塔的工作原理也在不断完善和优化，为化工生产带来了更多的发展机遇。
相信在不久的将来，空分精馏塔将会在化工领域发挥越来越重要的作用。
空分塔原理
空分塔原理空分塔是一种常见的化工设备，它主要用于对气体混合物进行分离，从而得到纯净的气体产品。
空分塔原理是基于气体组分在不同温度下的分离特性，通过控制温度和压力，将混合气体在塔内进行分离，最终得到所需的纯净气体产品。
空分塔的工作原理可以简单描述为，利用气体组分在不同温度下的沸点差异，通过控制温度和压力，使得不同组分的气体在塔内分离。
在空分塔内，气体混合物首先经过加热，随后在不同温度下进行分馏，从而得到不同纯度的气体产品。
这一过程主要依赖于气体组分的物理性质，如沸点、相对挥发性等。
空分塔通常由多个塔板组成，每个塔板上都设有填料或塔板孔，用于增大气体与液体的接触面积，促进气体组分的分离。
在空分塔内，气体混合物从塔底部进入，经过塔板孔或填料层，不同组分的气体在塔内逐渐分离，最终从塔顶部和底部分别得到高纯度的产品气体和废气。
空分塔的操作过程需要严格控制温度和压力，以确保气体组分能够在塔内得到有效分离。
通常情况下，空分塔会采用多级分馏的方式，以提高气体产品的纯度。
在空分塔的操作过程中，还需要考虑到能耗和设备维护等因素，以确保设备的稳定运行。
空分塔在工业生产中具有广泛的应用，主要用于分离空气中的氮气、氧气、氩气等气体产品。
此外，空分塔还可以用于石油化工、化肥、冶金等行业，对气体混合物进行分离，得到所需的纯净气体产品。
总之，空分塔是一种重要的化工设备，其原理基于气体组分在不同温度下的分离特性。
通过严格控制温度和压力，空分塔能够有效地对气体混合物进行分离，得到所需的纯净气体产品。
在工业生产中，空分塔具有广泛的应用前景，对提高气体产品的纯度和质量具有重要意义。
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。
空分车间安全培训计划
空分车间安全培训计划一、培训目的：空分车间是一个高风险的工作环境，为了保障员工的安全和健康，提高操作人员的安全意识，减少事故发生的可能，特制定本培训计划。
通过此次培训，使操作人员了解空分车间的危险因素和安全操作规程，有效提高安全意识，掌握应急处置能力，降低安全事故的风险。
二、培训对象：所有入职的空分车间操作人员。
三、培训内容：1. 空分车间安全意识培训1.1 事故背景介绍1.2 事故案例分析1.3 安全意识培训2. 空分设备操作技能培训2.1 空分设备结构及工作原理2.2 设备操作规程及操作技能培训2.3 设备故障处理与维护3. 紧急情况处理培训3.1 火灾逃生演练3.2 气体泄漏应急处置3.3 员工伤亡事故处理四、培训时间：本培训计划为期一个月，每周举行一次集中培训，每次培训时间为4小时。
五、培训地点：公司会议室六、培训方法：1. 理论讲解结合实际案例分析2. 应急演练3. 视频教学七、培训要求：1. 员工必须全程参加培训2. 员工需通过考核才能取得培训证书3. 培训证书为员工继续工作的必备条件八、培训教材：公司编制的安全操作手册和安全培训教材九、培训考核：每次培训结束后进行知识测试和实际操作考核，合格后方可取得培训证书。
十、培训效果评估：1. 培训后对员工安全意识和操作规程的掌握情况进行评估2. 对培训后的实际操作情况进行监测十一、培训经费：培训经费由公司承担，包括教材费、教练费用和培训场地等。
十二、培训负责人：总经理助理李明负责本次培训计划的组织和实施，全权负责培训措施的落实，确保培训工作的有效开展。
十三、培训安排：1. 整理培训教材2. 确定培训时间和地点3. 安排培训教练4. 发布培训通知十四、培训实施：1. 每周按时开展培训课程2. 每周对培训效果进行评估3. 适时调整培训方案十五、培训总结：培训结束后进行总结，总结培训效果，提出改进意见，为下一次培训提供参考。
十六、附录：培训通知书在实际工作中，空分车间安全是一个至关重要的问题，通过培训计划的实施，可以使员工全面掌握空分车间的安全操作规程，提高安全意识，降低安全事故的发生率。
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。
空分设备结构及工作原理1
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。
空分精馏原理及设备
在研究溶液的气液相平衡时，拉乌尔总结了前人的工作，得出拉乌尔定律：
X------气体溶质的物质的量浓度
3. 康诺瓦罗夫第一定律
在研究理想溶液的气相组成和液相浓度的关系时，我们发现其两者是不同的。康诺瓦罗夫第一定律就是说明理想溶液中液相与气相中的成分是不同的定律。
假设两个有挥发性的液体混合成一理想溶液，每种液体蒸气压都符合拉乌尔定律，则可写成
PA=PaXA PB=PbXB
第二节 空气的精馏
大家都知道，氧、氮混合物在气液平衡时，气相中的氮浓度比液相中高，液相中的氧浓度比气相中要高。怎样利用这一规律来实现氧、氮的分离呢?首先要利用平衡相图研究一下空气的蒸发过程和冷凝过程。
一.空气的简单蒸发和简单冷凝过程
1.液空在密闭空间内的蒸发过程
液空在密闭空间定压下的汽化过程表示在T-x-y图上如4-2所示。若液空的浓度为X0(一般为79.1%N2)，在P=0.1MPa下受热汽化，它的初始温度为T。，低于液体开始沸腾的温度T1=78.8K，则在T-x-y图上，过冷液体应在沸腾等压线以下I点，随加热过程的进行，液体的温度将不断地升高，当达到T=T1时，变成饱和液体，相当于图中A点的位置，此时即将产生蒸气。在最初产生的极少量的蒸气与A点饱和液体呈相平衡状态，即为图中G点的位置，它所相应的浓度y。(93.6%N2)，这时蒸气中氮浓度虽然相当高，但是它的气化率接近于零，即蒸气的数量接近于0。
第一节 分离空气组成的溶液热力学
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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。