空气分离装置(ASU)概述
空气分离器原理讲解
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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。
ASU_PSA制氮设备原理
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ASU_PSA制氮设备原理ASU(Air Separation Unit,空气分离装置)是一种工业装置,用于将空气中的氧气、氮气等成分分离出来。
ASU中的一种常见工艺是PSA (Pressure Swing Adsorption,气压摆动吸附)工艺。
PSA工艺利用吸附剂对气体成分进行吸附和解吸,以实现气体分离。
1.进料:空气通过过滤器去除杂质进入设备,通常会通过离心分离进一步减少含尘。
2.加压:空气进入压缩机,被压缩至高压。
高压空气进入PSA塔。
3.吸附:PSA塔内填充了吸附剂(通常是活性炭或分子筛),高压空气通过吸附剂床层,其中的氧气分子被吸附在吸附剂上,而氮气分子则通过。
因为吸附剂对不同成分有不同的吸附能力,所以通过适当调节PSA塔内的压力和时间来实现氧气和氮气的分离,保证氮气的纯度。
4.解吸:当PSA塔内的吸附温度升高时,吸附剂会释放吸附的气体,也就是氧气。
这样,PSA塔内的压力下降,剩余的氮气可以顺利流出。
5.废气排放:在解吸过程中,释放的氧气会被流入的氮气冲走并排放出去,同时还可以通过排气系统进行处理。
6. 再生:释放了吸附的氧气之后,吸附剂需要进行再生,以恢复其吸附性能。
通常会采用回吹(back blowing)、加热等方式来再生吸附剂。
这是ASU_PSA制氮设备的基本原理。
通过吸附剂的选择和合理的操作条件控制,可以实现高纯度的氮气分离。
这种设备在实际应用中广泛用于化工、电子、食品、制药等行业,以满足不同的工业需要。
需要注意的是,不同的制氮设备工艺会有所不同,但基本的原理和步骤是类似的。
此外,ASU_PSA制氮设备也可以根据需要进行升级和改造,以满足不同纯度、流量和压力要求。
空分 耗电量
![空分 耗电量](https://img.taocdn.com/s3/m/e3ed447c11661ed9ad51f01dc281e53a5902515c.png)
空分耗电量
"空分"通常指的是空气分离设备,也就是空气分离机或空气分离装置(Air Separation Unit, ASU),它用于将压缩空气中的气体成分(主要是氮气、氧气和氩气)分离。
这种设备在工业上应用广泛,如为焊接、切割提供氧气,或为化工过程提供氮气等。
空分设备的耗电量取决于多个因素,包括:
1. 设备的类型和规模:不同类型的空分设备(如压力摆动吸附PSA、低温蒸馏等)和不同规模的设备耗电量会有很大差异。
大型工业装置的耗电量远高于小型设备。
2. 压缩空气的需求和纯度:如果需求更多的气体或者需要更高纯度的气体,相应的耗电量也会增加。
3. 设备的效率:新一代的空分设备通常会采用更高效的技术,从而降低耗电量。
4. 运行条件:环境温度、气压以及设备的维护状况都会影响耗电量。
5. 负荷变化:如果设备频繁地在非满载条件下工作,其耗电量可能会比在满载条件下工作时高。
由于具体的耗电量受多种因素影响,要得到准确的耗电量数据,需要根据具体的设备型号、规格和使用情况来计算。
一般来说,生产厂家会提供设备的能耗指标,用户也可以根据自己的实际使用情况进行测算。
空气分离设备
![空气分离设备](https://img.taocdn.com/s3/m/0c83299c48649b6648d7c1c708a1284ac8500502.png)
空气分离设备
空气分离设备是一种用于从空气中分离各种气体成分的设备。
在现代工业生产和科学研究中,空气分离设备扮演着极为重要的角色。
空气中包含了氮气、氧气、氩气等多种气体成分,这些气体在不同场合有着不同的用途。
因此,利用空气分离设备将这些气体成分分离出来,对各行业生产和科研具有重要意义。
空气分离设备的工作原理是基于气体在不同温度下的液化特性来实现的。
一般而言,空气分离设备是通过气体冷却至其液化点,然后再将液态气体通过蒸发再次转化为气态,从而实现不同气体分离的目的。
这个过程需要精密的控制系统和高效的传热设备来实现。
在现代工业生产中,空气分离设备被广泛应用于化工、医药、电力等行业。
以氧气为例,通过空气分离设备可以将大气中氧气提取出来供制氧工业使用。
而制氧工业则是现代医疗、航空航天等领域必不可少的一环。
另外,在火箭和航天器的研制和发射过程中,液氧、液氢等在空气分离设备的帮助下被提纯并储存,以满足发动机燃料需求。
空气分离设备的高效性和稳定性对火箭发射等关键环节具有重要意义。
除此之外,空气分离设备还在科学研究领域扮演着重要的角色。
通过空气分离设备可以获得高纯度的气体样品,为科研实验提供了良好的条件。
例如,氦气在超导研究中的应用,氦气的纯度要求极高,空气分离设备可以满足这一需求。
总的来说,空气分离设备在现代工业生产和科学研究中具有重要地位。
随着科技的不断发展和工业生产的需求不断增加,空气分离设备的技术和应用范围也在不断拓展。
空气分离设备的发展将为各行业的进步和创新提供坚实的技朧基础。
空分装置的介绍
![空分装置的介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/94decb72814d2b160b4e767f5acfa1c7ab008275.png)
空分装置的介绍
1冷凝式空气分离装置
冷凝式空气分离装置是最新发明的一种有效、实用的空气分离装置。
它使用一种新型的回收冷却技术,可以将无机物质与有机物质分离,并可以尽可能使有机物质得到有效的空气分离。
这种分离装置的原理是将废气物质经过冷却后进入冷凝器,这样有机物质就会形成气态,而无机物质就会以液态形式存在。
随后,空气分离装置会将这两种物质分离,并将有机物质回收处理,而无机物质则可以回到原始状态。
冷凝式空气分离装置的优缺点也很明显,它的主要优点是:
1.能够有效、高效的分离出空气污染物;
2.噪音低、能耗低;
3.操作维护方便,寿命长。
另外,它的缺点是成本较高,常规的冷凝式空气分离设备需要昂贵的冷却剂和供气,以及专业技术人员的操作和维护。
总之,冷凝式空气分离装置是一种有效,高效,实用的空气分离装置,可以有效的处理废气物质,净化环境,保护现有的空气质量。
空分设备工作原理
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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。
空气深冷液化分离装置
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项目一 空气分离
• 片状链上有钢架, 钢架悬挂在链的活动接头上, 钢架上铺有孔为1 mm2 的细网。空气通过细网时, 将所含灰尘留在网上的油膜中, 随着链的回转, 附着的灰尘通过油槽时被洗掉, 并重新覆盖一层新 的油膜。
• 油浸式过滤器的效率一般为93% ~99%, 通常用于大型空分装 置或含大量灰尘的场合, 并常与干袋式过滤器串联使用。
• 原料空气经过自洁式空气过滤器S1146 除去灰尘及其他机械杂 质后, 在原料空气压缩机K1161 中压缩至0. 60 MPa (A ) 左右。经空气冷却塔E2416 预冷, 冷却水分段进入冷却塔内 , 下段为循环冷却水, 上段为经过水冷塔E2417 冷却的水, 空 气自下而上穿过空气冷却塔, 在冷却的同时, 又得到了清洗。
返流气体冷却到接近液化温度。与此同时, 冷的返流气体被复热。 • 4. 热不足损失和冷箱中向外
直接排放低温流体等因素, 分馏塔需要补充冷量。
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项目一 空气分离
• 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。
项目一 空气分离
• 空气深冷液化分离装置(简称空分装置、空分设备或制氧机), 是 利用深度冷冻原理将空气液化, 然后根据空气中各组分的沸点不同 , 在精馏塔内进行精馏, 获得氧、氮以及一种或几种稀有气体的装 置。氧气可用于煤气化及煤气化联合发电; 氮气用于合成氨生产化 肥、硝酸、塑料等。
• 空气是一种均匀的多组分混合气体, 根据地区条件的不同, 空气中 的二氧化碳、水蒸气以及乙炔等碳氢化合物的含量也有所不同。空气 的组成及各组分的沸点见表1-1。
• 三、空分装置的类型 • 根据冷冻循环压力的大小不同, 空分装置分为高压(7 ~ 20 MP
空分装置
![空分装置](https://img.taocdn.com/s3/m/189e203502d8ce2f0066f5335a8102d276a2611f.png)
压缩系统 预冷系统
纯化系统 换热系统
产品送出系统
精馏系统
液体储存后备系统
空气压缩系统包括空气入口过滤器,空压机,空压机级间冷却器,空压机放空消音器等等
空气预冷系统包括水冷塔,空冷塔,水泵,冷冻机等等
分子筛纯化系统包括分子筛吸附器,氮气放空消音器等等
空分换热系统包括主换热器,过冷器等等
空分精馏系统包括精馏塔,冷凝蒸发器等等
其它空气分离方法,如膜分离法、变压吸附法(PSA)和真空变压吸附法(VPSA)等,主要是应用于从空气 中分离单一组分。而用于半导体器件制造的高纯氧、氮和氩需要低温精馏法。同样,稀有气体氖、氪和氙的可行 来源是也使用低温精馏法。
因此低温精馏法是最重要的空气分离方法。
原理
低温精馏法
其它空气分 离方法
膜技术可以为空气分离提供替代的、低能耗的方法。例如,在环境或温暖温度下操作的聚合膜可以产生富氧 空气(25-50%氧气)。陶瓷膜可以提供高纯度的氧气(90%或更多),但需要更高的温度(800-900℃)才能工作。 这些陶瓷膜包括离子传输膜(ITM)和氧传输膜(OTM)。膜气体分离是用来提供贫氧和富氮气体,而不是空气, 以填补燃料箱的喷气式客机,从而大大减少了意外火灾和爆炸的机会。相反,膜气体分离。
变压吸附提供从空气中分离氧或氮而不液化。该工艺在环境温度下运行;沸石(分子海绵)暴露于高压空气 中,然后释放空气并释放所需气体的吸附膜。压缩机的尺寸比液化装置小得多,便携式制氧机就是这样制造的, 为医疗目的提供富氧空气。真空变幅吸附也是一个类似的过程;产品气体是在亚大气压下从沸石中析出的。
组成部分
低温精馏法方法是先将空气冷却至液化,然后在不同的沸腾温度下选择性地蒸馏成分。该工艺可以生产高纯 度气体,能耗高。低温分离过程要求热交换器和分离塔紧密结合,以获得良好的效率,所有制冷能量都由装置入 口的空气压缩机提供。
空气分离装置简介分解
![空气分离装置简介分解](https://img.taocdn.com/s3/m/c2d526e758f5f61fb7366665.png)
1、变压吸附法 让空气通过分子筛吸附塔,利用分子筛对空气中的氧、氮组分选择性吸附 而使空气分离获得氧气。 特点: (1)流程简单,常温运行,设备便易,投资少; (2)全自动控制,制氧快速,能耗低,生产1M3氧气的能耗只有0.4KWH; (3)产品单一,不能同时生产氧和氮; (4)纯度低,氧纯度只有90%~93%; (5)分子筛体积大,不适合大型化生产,一般用在小于4000M3/H氧气的场 合; (6)分子筛切换时间太短(两分钟),系统容易出故障,不适合连续运转。
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气体在膨胀机内膨胀并对外做功是空分装置制取冷量获得低温的主要方 法,膨胀过程是一个绝热过程,输出的外功等于焓降,也叫膨胀机的制冷 量。 i=i1- i2
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增压膨胀机示意图
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污氮放空
脱盐水
循环水上水 压缩空气
污氮
E-3
循环水回水 水冷塔 空冷塔
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空冷塔结构图示意图
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五、净化系统
纯化系统中的吸附 器由两台立式容器组成, 两台吸附容器采用双层 床结构,底部为活性氧 化铝,上部为分子筛, 当一台吸附除去工艺空 气中的H2O、CO2、碳氢 化合物时,另一台则由 来自冷箱中的污氮通过 电加热器加热后进行再 生。
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空分中控分子筛纯化系统界面图
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六、制冷系统
由纯化系统来的洁净空气一部分进入增压机,消耗掉由膨胀机膨 胀进输出的功,同时使压力得以升高,经增压后空气入增压机后冷却 器,冷却到所需温度后,入主换热器冷却到一定温度后入透平膨胀机 膨胀,膨胀后空气入上塔参与精馏。
空分工艺课件(仪表用)
![空分工艺课件(仪表用)](https://img.taocdn.com/s3/m/76b8023c31126edb6f1a10bb.png)
增压透平膨胀机
增压透平膨胀机是一种旋转式制冷机械,安装在一个单独 的台架上,它由蜗壳、喷嘴环、转子、出口扩压器、轴承 箱、润滑油、密封系统和增压制动系统组成。当具有一定 压力的气体进入膨胀机的蜗壳后,被均匀的分配到导流器 中,导流器上装有喷嘴叶片.气体在喷嘴中将气体的热力 学能(内能)转化成流动的动能,气体的压力和焓降低, 出喷嘴的流速可达到200m/s左右。当高速气流冲到叶轮 的叶片上时,推动叶轮旋转对外做功,将气体的动能转化 为机械能。通过转子轴带动增压机对外输出功。从气体流 经膨胀机的整个过程来看,气体压力降低是一膨胀过程, 同时对外输出了功,输出外功是靠消耗了气体内部的能量, 反映出温度的降低和焓值的减小,即是从气体的内部取走 了一部份能量,也就是通常所说的制冷量。
氮气压缩系统
我公司配套氮压机为杭氧股份公司的产品 ,四列两级双作用活塞式压缩机。单台的 打气量为10000Nm3/h。
大唐克旗空分装置简介
1)空分界区在总图布置中位于气化分厂的南侧, 动力分厂的西侧,首站的北侧; 2)整个空分界区可分为两大块:压缩区域和精馏 区域。压缩区域包括六套一拖二空压机组、一套活 塞式氮压机组、仪表空气压缩机组以及和汽轮机相 配套的全凝式空气冷凝器;在精馏区域主要包括六 套空气预冷系统、分子筛纯化系统、增压透平膨胀 机制冷系统、分馏塔系统以及液体贮存系统 ;
清除。
空气预冷系统:空冷塔、水冷塔
水冷塔
1、空气冷却塔 作用:把来自空压机的高温气体(≤117℃)冷 却到17℃,以改善分子筛纯化器的工作状况。 结构:立式圆筒型塔,分上下两部分,上、下段 均为填料塔。塔内设有分配器,出口处安装有高 效除雾器。使用方式:冷却水被常温水泵和低温 分别送到空冷塔的上部和中部,水自上而下流经 填料。出空压机的空气从下部进入空气冷却塔, 与填料中的水进行热质交换,然后从塔顶被除雾 器分离水分后出塔,进入分子筛吸附系统。上段 升温后的水进入下段空冷塔中,塔下段升温后的 水由塔底自动排出。
气体分离装置工作原理
![气体分离装置工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/a17a8207a9956bec0975f46527d3240c8447a198.png)
气体分离装置工作原理气体分离装置是一种常用的工业设备,用于将混合气体中的不同成分分离出来。
其工作原理主要基于物理和化学的分离原理,下面将对常见的气体分离装置及其工作原理进行介绍。
一、吸附分离装置吸附分离装置广泛用于气体混合物中的组分分离。
其工作原理是利用吸附材料对不同气体成分的亲和力不同,通过吸附剂与气体之间的相互作用力,将混合气体中的某些成分吸附在吸附剂上,从而实现分离效果。
常见的吸附分离装置包括活性炭吸附装置和分子筛吸附装置。
活性炭吸附装置主要应用于有机气体分离,其工作原理是利用活性炭对有机气体具有较强的吸附性能;而分子筛吸附装置主要应用于气体分子尺寸不同的分离,其工作原理是利用分子筛对不同尺寸的气体分子具有不同的吸附能力。
二、膜分离装置膜分离装置是利用半透膜的选择性透过作用来分离气体混合物中的不同成分。
膜分离装置的工作原理类似于筛子,只允许某些大小和性质的分子通过,而将其他分子阻隔在外。
膜分离装置有许多不同类型,包括聚合物膜、陶瓷膜、金属膜等。
不同类型的膜材料具有不同的透过性能和选择性,因此可根据实际需要选择适合的膜分离装置。
三、凝结分离装置凝结分离装置主要适用于气体混合物中含有易于凝结的成分。
其工作原理是通过降低温度使气体中的一部分成分凝结,然后分离出液体部分,达到气体的分离效果。
常见的凝结分离装置包括冷凝器和膨胀阀。
冷凝器通过降低气体的温度使其凝结,实现气体混合物中液体成分的分离;膨胀阀通过节流效应降低气体流速和压力,从而使气体温度下降,有利于凝结分离。
四、吸收分离装置吸收分离装置主要适用于气体混合物中有易溶于溶剂的成分。
其工作原理是通过溶剂与气体之间的物理或化学作用,将气体中的某些成分吸收到溶剂中,从而实现气体的分离。
常见的吸收分离装置包括吸收塔和填料床。
吸收塔中填充有合适的填料,当混合气体通过填料床时,溶剂将与气体接触并吸收其中的成分,达到分离的效果。
综上所述,气体分离装置可以根据不同的工作原理实现气体混合物中不同成分的分离。
空分空冷塔内部构造
![空分空冷塔内部构造](https://img.taocdn.com/s3/m/1fdfc73ca517866fb84ae45c3b3567ec112ddc6d.png)
空分空冷塔(也称为冷却塔或冷凝器)是空气分离单元(ASU)的重要组成部分,用于冷凝并移除压缩空气中的水分和其他不凝性气体。
空分空冷塔的内部构造通常包括以下几个关键部件:
1. 填料(Packing):填料是由塑料、金属或其他材料制成的结构,用于增加气体与液体之间的接触面积,从而提高传热效率。
填料可以是随机填充的,也可以是按照特定排列方式安装的,以优化流体流动和增强传热效果。
2. 塔板(Plates):塔板是另一种用于增强传热的构造,它们安装在塔内形成一系列的水平层。
塔板上通常设有孔洞,以便气体和液体能够通过。
塔板的设计可以促进气液两相之间的充分接触,提高传热和传质效率。
3. 分配器和收集器:这些部件用于均匀地分配进入塔内的气体和液体,并有效地收集从塔底流出的液体。
分配器确保气体均匀地分布到整个塔截面上,而收集器则收集塔底流出的液体,防止液体被带入塔顶的气体中。
4. 冷凝器(Condensers):某些空分空冷塔内部可能包含冷凝器,用于冷凝空气中的水分。
冷凝器通常使用冷却介质(如冷却水或冷冻盐水)来降低气体温度,使其达到露点以下,从而实现冷凝。
5. 支撑结构和隔板:这些结构用于维持塔内组件的位置和稳定性,同时确保气流和液流的均匀性。
6. 测量和控制系统:为了确保空分空冷塔的有效运行,通常会配备压力、温度、流量等传感器的测量装置,以及自动控制系统,以监测和调节塔内的操作条件。
整体而言,空分空冷塔的设计和构造旨在实现高效的热交换和水分去除,为空气分离过程提供干燥、纯净的原料气。
空分冷箱原理
![空分冷箱原理](https://img.taocdn.com/s3/m/ab5f74bad5d8d15abe23482fb4daa58da0111cc6.png)
空分冷箱原理空分冷箱(Air Separation Unit,简称ASU)是一种用于从空气中分离氧气、氮气和其他稀有气体的设备。
它是工业上生产氧气、氮气和液氧、液氮的重要设备之一。
空分冷箱利用空气中气体的不同沸点进行分离,通过一系列的物理和化学过程,将空气中的氧气、氮气和其他气体分离出来。
空分冷箱的基本原理空分冷箱的基本原理是利用空气中气体的不同沸点进行分离。
空气主要由氮气(约占78%)、氧气(约占21%)和其他稀有气体(约占1%)组成。
空分冷箱通过一系列的步骤将空气中的氮气和氧气分离出来,以获取纯度较高的氮气和氧气。
1. 压缩空气首先,空气需要经过空气压缩机进行压缩,将空气的压力提高到较高的水平。
压缩空气的目的是增加空气中气体分子之间的碰撞频率,提高分离效果。
2. 空气预处理经过压缩后的空气需要进行一系列的预处理步骤,以去除其中的杂质和水分。
这些步骤包括除尘、除湿和除油等。
3. 空气分离接下来,经过预处理的空气进入空分冷箱,开始进行气体的分离过程。
空分冷箱通常由粗分离器、精分离器和回流器等部分组成。
•粗分离器:在粗分离器中,通过降低空气温度,使气体中的水分和二氧化碳等高沸点气体凝结成液体,并通过排出液体的方式将其分离出来。
•精分离器:在精分离器中,通过进一步降低温度,将氮气和氧气分离出来。
由于氮气和氧气的沸点不同,通过控制温度和压力的变化,可以将氮气和氧气分别液化并分离出来。
•回流器:回流器的作用是将部分液体氮气和氧气回流到精分离器,以提高分离效果和节约能源。
4. 气体提纯分离出的液氮和液氧需要经过进一步的处理,以提高其纯度。
这些处理步骤包括蒸馏和吸附等。
蒸馏是利用液氮和液氧的不同沸点进行分离,以获取高纯度的氮气和氧气。
吸附则是利用吸附剂对气体中的杂质进行吸附,从而提高气体的纯度。
5. 气体储存和输送最后,纯净的氮气和氧气需要进行储存和输送。
氮气和氧气可以以气体或液体的形式储存,并通过管道或气瓶等方式输送到需要的地方。
空气分离装置介绍
![空气分离装置介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/6e4c435d3b3567ec102d8a0d.png)
空气分离装置介绍引言目前工业空气分离方法主要有:传统的低温深冷技术分离工艺、新兴的非低温分离工艺—膜分离法和变压吸附法。
非低温分离工艺操作简单,成本低,但产品产量和质量无法同时保证,不能获得大量的高纯气体产品;低温深冷分离法工艺操作复杂、成本高,但是过程成熟可靠,可连续生产双高产品(高纯氧、高纯氮) ,产品质量和产量稳定,是工业应用的主流。
低温空气分离装置近十几年内在技术上取得了长足进步和发展,氧、氩提取率进一步提高,产品单位能耗进一步降低,系统可靠性也更有保证。
在流程组织、机器、单元设备结构改进优化后,空分装置的技术经济指标也随之得到明显提高。
空分设备的发展历程,是工艺流程和主要设备结构不断革新优化的过程,是单位能耗不断降低的过程。
下面将结合大型低温空分装置流程的发展,介绍几种常用空分流程的特点、空分流程的发展趋势和低温空分装置的一些技术现状及其发展的前景趋势。
1 工艺流程的分类(1)欧美空分装置的流程分类(见下表)表欧美空分流程的分类①国内目前常用流程。
欧美已经很少在15000m O2/h容量以上的空分装置上使用常规流程。
②利用冷凝蒸发器的位能,使出冷箱氧压达0.1~0.2Mpa。
降低系统能耗;武钢30O00m3空分、马钢35O00m3空分、宝钢72000m3空分装置即是此流程。
⑤此流程是法液空专利,液氧被液氧压缩机压缩到0.7~1.3MPa出冷箱,再进入氧气透平压缩机,适宜于要求高压产品的用户。
④产品氧气以3.OMPa以上压力出冷箱⑤有空气单压、空气双压、空气三压氧压缩多种流程。
⑥生产大量高压氮的空分流程;渭化40O00m3空分即是此流程(2)国内空分装置的流程分类1)行业分法:偏重使用的参数:①冶金型:气氧以0.03MPa压力出冷箱,经氧压缩机压缩至3.OMPa送出。
②化工型:液泵将液氧压至lOMPa,复热后送出。
2)代分法:偏重流程中某个局部的改进,忽视流程整体的改进。
第一代:铝带盘蓄冷器的高低压流程;第二代:铝带盘蓄冷器或石头蓄冷器的全低压流程;第三代:带产品气盘管的石头蓄冷器的全低压流程;第四代:切换板式主换热器的全低压流程;第五代:分子筛吸附、增压透平膨胀机、DCS控制的全低压流程;第六代:规整填料上塔、全精馏制氩的全低压流程;第七代:内压缩流程。
空分装置培训课件
![空分装置培训课件](https://img.taocdn.com/s3/m/1f1e2a6aabea998fcc22bcd126fff705cd175c5b.png)
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
化工空气分离装置的工艺优化和技术改进
![化工空气分离装置的工艺优化和技术改进](https://img.taocdn.com/s3/m/15c25fca9f3143323968011ca300a6c30c22f1a1.png)
化工空气分离装置的工艺优化和技术改进2身份证号码:******************3身份证号码:******************摘要:空气分离装置在中国应用广泛。
顾名思义,空气分离装置是分离各种空气的装置,即空气分离。
空分装置是现代化工的主要支柱和重要组成部分。
它使用各种工艺流程来分离空气中的氧气、氮气和其他气体,将这些气体转化为液态,并将其用于石油和生物制药等各种行业。
关键词:化工空气;分离装置;工艺优化;技术改进1空气分离工艺简述空气分离技术在中国有着悠久的发展历史。
最早,主要技术是在极低温度下进行深冷分离。
但随着我国化工技术的发展,根据我国空气分离的现状,目前主要有三种空气分离工艺:变压吸附工艺、膜分离工艺和极低温蒸馏工艺。
1.1变压吸附工艺变压吸附工艺主要采用分子筛作为吸附剂。
通过改变压力,空气中的氮和氧分子在分子筛的作用下会产生不同的吸附力。
经过一段时间后,氮和氧分子可以成功分离,然后进入变压过程,该过程涉及氮和氧原子的减压。
分子筛可以循环使用。
这种利用分子筛分离氮和氧的方法被称为变压吸附法。
在使用这种工艺技术的实际过程中,需要对空气进行净化,去除空气中的一些杂质,并将其送入缓冲罐中进行操作。
这种工艺技术的工艺流程很多,但并不复杂,其缺点是提取的氮氧化物产物纯度相对较低。
1.2膜分离工艺膜分离过程主要利用分子的扩散能力。
根据膜中气体溶解和扩散系数的差异,使用不同的渗透产率来实现空气中成分的分离过程。
分离膜的性能决定了分离出的氮和氧产物的纯度。
将空气原料放置在膜的两侧进行操作,从而实现自然分离。
为了获得良好的产率,通常使用催化剂进行催化;同样,在实际过程中,与变压吸附过程一样,首先需要去除空气原料中的杂质。
膜分离工艺是所有技术中最灵活的工艺。
通过改变不同材料的膜,可以获得不同类型和纯度的氮和氧产物。
在实际生产过程中,膜分离过程面临着巨大的压力,正是由于这些压力,分离的产物量也增加了。
空分设备工作原理
![空分设备工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/8d0b043b178884868762caaedd3383c4bb4cb404.png)
空分设备工作原理空分设备(Air Separation Unit,简称ASU)是一种用于将空气中的气体分离、纯化和直接制取高纯度气体的装置。
其工作原理是基于空气中氧气、氮气和其他不同成分的物理性质和气体分离过程。
空分设备主要包括空气预处理、空气压缩、制冷和分离等几个关键步骤。
首先,空气预处理是将从大气中吸入的空气进行净化处理,去除尘埃、水分、油脂等杂质。
这一步骤主要通过过滤、冷凝和吸附等方法实现。
接下来,将经过预处理的空气送入空气压缩机。
压缩机将空气进行压缩,提高其压力和温度。
通过压缩,气体分子的平均距离减小,其能量和速度增加,为后续的分离过程提供必要的动能。
压缩后的空气进一步进入制冷循环系统,通过冷却器和凝汽器进行冷却。
凝汽器中的冷却介质会吸收空气中的热量,使空气进一步冷却至低温。
同时,制冷剂在冷却器中进行冷却过程,使其重新呈液体状态,为后续的冷凝过程做准备。
在冷却器之后,空气进一步进入分离塔。
分离塔采用一种叫做精馏的物理分离过程,将空气中的氧气和氮气分离。
这是基于氧氮的沸点差异,实现了两种气体的分离。
当与空气相联系的分离塔中的氧气沸点下降(-183)时,分离塔中的温度达到了沸点水平。
在分离塔内,氧气在较高温度区上升,而氮气则下降,由此实现两种气体的分离。
分离塔通常采用多级精馏,通过多个纯化阶段,氧氮混合物不断被纯化,同时从塔底和塔顶输出纯净的氮气和氧气。
最后,纯净的氮气和氧气被分别收集和冷凝,用于不同的应用领域。
纯净的氮气广泛应用于化工、电子、食品加工、金属加工等行业,而纯净的氧气主要用于冶金、化工和医疗等领域。
总结而言,空分设备通过空气预处理、空气压缩、制冷和分离等步骤,将空气中的氧气、氮气等气体分离、纯化,并得到高纯度的氮气和氧气。
其工作原理是基于气体分子的物理性质,利用压缩、冷却和精馏等过程实现气体的分离和纯化。
空分设备在工业生产和科研领域发挥着重要的作用,满足了各种行业对高纯度气体的需求。
ASU_PSA制氮设备原理
![ASU_PSA制氮设备原理](https://img.taocdn.com/s3/m/3ec7429c5122aaea998fcc22bcd126fff7055de6.png)
ASU_PSA制氮设备原理ASU,即空分装置,是一种用于制备高纯度氧气、氮气和其他稀有气体的设备。
ASU_PSA制氮设备是基于ASU技术的一种压力摇床吸附制氮设备,其原理是利用分子筛吸附剂对气体混合物进行分离。
在吸附阶段,通过压缩机将空气中的气体加压,使其进入吸附器。
吸附器内填充有特定类型的分子筛吸附剂,它可以选择性地吸附氮气分子,而不吸附氧气分子。
当气体通过吸附器时,氮气分子被分子筛吸附剂吸附,而氧气和其他气体则通过吸附器流出。
这样,氮气分子被有效地分离出来,制备出高纯度的氮气。
在解吸阶段,压缩机停止工作,气体压力降低,吸附剂的吸附能力降低,氮气分子从吸附剂表面解吸出来。
解吸后的氮气进一步被冷凝器冷却,降低其温度和湿度,确保高纯度的氮气产物。
在再生阶段,吸附器中的吸附剂需要恢复吸附能力。
为此,部分压缩机产生的气体被用作再生气体,进入解吸器中的另一个吸附器。
这些再生气体通过解吸过程将之前吸附的氮气分子从吸附剂表面驱除出来,使吸附剂再次具备吸附能力。
ASU_PSA制氮设备广泛应用于各种领域,包括化工生产、电子工业、金属加工、食品加工、医药制药等。
制备出的高纯度氮气可以用于气氛保护、冷冻设备、气体溶剂等多种应用。
此外,ASU_PSA制氮设备还可以与ASU制氧设备组成全套空分装置,实现氧气和氮气的同时制备。
总结起来,ASU_PSA制氮设备利用分子筛吸附剂对氮气和氧气的选择性吸附能力,通过压力摇床吸附、解吸和再生等工艺步骤,实现氮气的高纯度分离制备。
该设备具有简单高效、低能耗、广泛应用等特点,在工业生产和科研中发挥着重要作用。
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ASU 的相关知识
什么是ASU ?ASU 是一套将空气冷却到低温,通常在 – ˚C (– ˚F)到– ˚C (– ˚F)之间,从而将空气分离成氮、氧及氩组份的设备。
空分工艺主要包括以下部分:• 空气压缩
• 通过吸附去除微量杂质
• 通过热交换及膨胀(主换热器/透平膨胀机)对空气进行冷却/液化• 精馏(高压塔/低压塔/氩塔)• 产品压缩(根据需要)原料:空气以及电力。
主要组件
主空气压缩机 (MAC) – 空气进入主空压机,压缩至高压状态,以提供分离空气所需的能量。
TSA(变温吸附) – 通过吸附过程去除空气中的二氧化碳,水以及一些碳氢化合物(如乙炔)等杂质,以防止在低温下冻结,从而保证操作安全性,并实现较高的效率。
主换热器 – 利用低温产品流体(如氮气,氧气)的冷量对入口空气进行冷却以获得较高的能量效率。
透平膨胀机 – 将空气或氮气从高压膨胀至较低压力以提供冷量,从而在精馏塔中生产出液体。
年 月,空气产品公司对其一套最新建造的大型空分装置(ASU)进行了试车,该装置位于德克萨斯州拉波特市(La Porte, Texas)。
新建装置用于取代一套从上世纪 年代后期开始使用的旧设备。
该装置每日可生产 吨氧气和氮气,并通过管道供应给石化厂及炼油厂。
该设备亦可生产液氧、液氮及液氩,通过槽车运送给其他商用客户。
该空分装置融合了最新的氩气提纯技术,通过蒸馏和利用最新的节能设计(保持持续改进),从而进一步实现能源的节约利用。
空气分离装置(ASU) 概述
氩塔箱
主空气压缩机
拉波特市B 厂
主换热机
高压/低压塔箱
欲知更多信息,请联系:公司总部
美国空气化工产品有限公司 Hamilton Boulevard Allentown, PA - 电话: - - 传真: - -
E-mail :info@ 亚洲
空气化工产品(中国)投资有限公司上海市张江高科技园区祖冲之路 弄 号 - 楼,邮编: 电话:+ 传真:+
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© Air Products and Chemicals, Inc., 2012 (35319)
高压塔冷箱/低压塔冷箱 – 包含两个空气精馏塔,空气在塔内被分离成氧、
氮以及粗氩。
冷凝蒸发器 – 实现高压塔顶部与低压塔底部之间的热量连接。
高压塔顶部的氮气使低压塔底部的液氧蒸发以产生低压塔中所需的蒸汽,为精馏塔提供再沸气体,以生产出氧、氮以及粗氩。
氩塔冷箱 – 将低压塔中的粗氩通过精馏生成纯氩。
液体储备系统 – 液氧和液氮在使用槽车输送给客户之前,都储存在贮罐中。
产品 – 空分装置最终生产出的产品包括氧气和液氧、氮气和液氮以及液氩。
此外,一些空分装置还可根据市场需求生产稀有气体,如氙气及氪气。
空气产品公司资讯 空气产品公司目前在全球 多个国家
拥有并运营超过 套空气分离装置,
用于服务各类市场。
除自身拥有的空分装置之外,我们还在全球范围内设计、建造并售出 , 多套空气分离装置。
我们的低温装置产品线涵盖了单套装置氧日产量从 吨到超过 吨,单体装置设计产能可达 吨/日。