空分设备及工艺介绍
空分车间生产工艺与原理
空分车间生产基本工艺与原理1、空分综述1.1、空气及空气分离空气存在于我们地球表面,属典型的多组分混合物,主要成分有氮气、氧气及惰性气体,按体积含量计,氧气占20.95%、氮气占78.09%、氩占0.932%,此外还有微量的氢、氖、氦、氪、氙、氡,以及不定量的水蒸汽及二氧化碳。
在标准状况下,空气液化温度为87.7K。
空气分离是指把空气通过一定的方法分离出氧气、氮气和惰性气体的过程。
目前分离的方法主要有深冷法、变压吸附法、膜分离法,它们各有自己的优缺点。
变压吸附法、膜分离法主要用于低纯度、小型空分设备;焦炉煤气制合成氨项目用产品气量大且纯度要求高,故采用深冷法。
深冷法基本原理是:将空气液化后,根据各组份沸点不同,通过精馏将各组分进行分离。
空气分离的主要产品为氧气及部分氮气。
1.2、空分装置简介1.2.1.装置特点我公司选用了由开封黄河制氧厂生产的第六代空分装置,流程上采用全低压、外压缩,不提氩的结构。
主要特点:⑴采用带自动反吹的自洁式空气过滤器,保证了运行周期及运行效果;⑵预冷系统利用多余的污氮气及氮气对水进行冷却,降低冷水机组热负荷,减小冷水机组功率选型,不但节能且充分利用了富余气体干基吸湿潜热;⑶采用分子筛吸附,大大简化空气净化工艺,延长了切换周期,减少加工空气切换损失。
利用分子筛所具有的选择性高吸附率,提高了净化效果,减少碳氢化合物、氮氧化物及二氧化碳进入液氧的量,确保主冷的安全同时延长装置大加温周期;⑷采用增压机制动的透平膨胀机,提高单位气体制冷量,减少膨胀空气对上塔精馏段的影响,优化了精馏操作;⑸分馏塔下塔采用高效塔板,上塔采用规整填料,降低精馏塔操作压力,提高了塔板和填料的精馏效率,保证了氧的提取率、降低制氧单耗;⑹设置液氧贮槽及汽化系统,加大主冷液氧排放量,杜绝碳氢化合物、氮氧化物及二氧化碳在液氧中析出,最大限度保证主冷安全。
液氧汽化系统为空分装置短停时系统用氧提供了方便,确保后工段工艺连续,减少后工段开停车损失;⑺装置采用DCS集散控制系统,使操作更加方便和稳定。
空分设备及深冷空分工艺流程资料
空分设备及深冷空分工艺流程资料空分设备简介空分设备是一种工业设备,主要用于将空气中的各种气体分离和纯化。
空分设备通常由空气压缩机、膜组或吸附剂、分离塔和再生设备等组成。
其中,空气压缩机是空分设备的核心设备,其将空气压缩到一定压力后,输送到分离塔中进行分离。
分离塔内的膜组或吸附剂通过对气体的选择性吸附或离子交换、分离等作用,将气体分离出来。
再生设备则用于将膜组或吸附剂的吸附物质去除,恢复其吸附能力。
深冷空分工艺流程简介深冷空分是一种常用的空分工艺,主要应用于产生液氧、液氮等工艺气体。
深冷空分利用低温下气体的液化性质,将空气中的各种气体通过不同的分离塔进行分离,并进行多级加工,最终得到高纯度的液氧、液氮等工艺气体。
深冷空分工艺流程主要包括以下几个步骤:1.空气的压缩:将空气通过压缩机进行压缩,提高空气的压力和温度。
2.空气的粗分离:空气经过初级分离塔,将空气中的主要气体成分分离出来,如氧气、氮气等。
3.精细分离:将粗分离的气体经过多级分离塔进行精细分离,分离出高纯度的氧气、氮气等。
4.排放废气:分离出的废气经过再生设备处理后排放。
5.液化:将分离出的气体通过多级冷却器进行冷却,使气体液化,得到高纯度的液氧、液氮等工艺气体。
空分设备的应用空分设备广泛应用于各种行业中,包括化工、制药、医疗、金属加工、航空航天、冶金、电子、食品加工等。
其中,深冷空分工艺在制造液化天然气、制备高纯度气体、生产氢气等方面具有重要作用。
液氧、液氮等工艺气体的应用也广泛,包括火箭燃料、航空燃料、特种气体制备等领域。
空分设备及深冷空分工艺是一种应用广泛的工业设备和工艺。
它通过对气体的选择性分离,可以得到高纯度的工艺气体,广泛应用于化工、制药、医疗、金属加工、航空航天、冶金、电子、食品加工等领域。
深冷空分工艺在制造液化天然气、制备高纯度气体、生产氢气等方面具有重要作用。
空分工艺-易懂全面版
预 冷 系 统
预冷系统
分为空冷塔和水冷塔,是空分 装置的关键构成。水冷塔内布置 填料,污氮气从下面进入,水从 上面喷洒下来,利用污氮气的不 饱合性,水遇到干燥的氮气迅速 蒸发,水因蒸发放出热量,达到 降温的目的,甚至会比当时的污 氮气温度还要低。
空气预冷系统是空气 分离设备的一个重要 的组成部分,它串接于 空气压缩机系统和分 子筛吸附系统之间,用 来降低进分子筛吸附 器的空气的温度与含 水量,合理地使用空气 预冷系统,有利于空气 分离设备长期安全地 运转,特别是高温季节 尤为重要。
态度比方法重要 结果比理由重要 认真比聪明重要
空分
1.空分概述 2.基本理论 3.单元操作 4.汽轮机
空 定的手段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。
1903年,德国人卡尔·林德发明制造了 世界上第一台深冷(低温)法生产氧气 的空分设备,采用高压节流单塔流程, 产氧量10m3/h。
• 空冷塔利用空气与水直接接触, 上部为水冷塔来的低温水,中上 部为工业水,工业水一是起到降 温的作用,同时会洗涤下空气中 的灰尘和易溶于水的气体杂质, 如氨、氯化氢等。一般1000m3 空气最低需要水的洗涤量为1.5 m3能够产生很好的效果。
• 纯化系统为氧化铝与分子筛的 双层床结构,纯化器内下层为 氧化铝,上面是分子筛,氧化 铝主要功能是清除空冷塔带来 的游离水,减少分子筛的负担。 分子筛清除空气中的二氧化碳 和碳氢化合物
精馏
把液体混合物进
DOWNCOMER
行多次部分汽化,
DEGASING
OF
同时又把产生的
LIQUID
蒸汽多次部分冷
CLEAR LIQUID
凝,使混合物分
空分工艺、设备基础知识(图文示例)资料
固体吸附剂吸附原理 吸附:当流体与多孔固体接触时, 流体中某一组分或多
个组分在固体表面处产生积蓄, 此现象称为吸附。吸附 过程是非均相过程,一相为流体混合物,另一相为固 体吸附剂。
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吸附是由于吸附力的存在而产生的, 吸附力是分子间的 作用力, 它与气体分子、吸附剂分子的本身性质有关。 分子筛有晶格筛分的特性, 气体分子的平均直径必须小 于其微孔的直径, 才能抵达吸附表面。利用这种筛分的 特性, 可有效分离气体混合物。当吸附剂吸附饱和后, 就要在低压高温条件下进行再生。再生越完全, 再工作 时吸附效果就越好。
乘以系数1.12 即空分装置设计O2:
4
空分装置产品参数
产品 高压氧气 高压氮气 低压氮气
液氧
液氮
产量Nm3/h (正常工况)
纯度
82,000 3000 34,000
99.6 O2 ≤5ppm O2 ≤5ppm O2
99.6 O2
1000
≤5ppm O2
压力 MPaG
8.7
6.6
1.0
能进 贮槽
能进 贮槽
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经空冷塔冷却后的空气一般在15 ℃温度下进入分子筛 吸附器内被吸附净化。水分、乙炔和二氧化碳都是极 性或不饱和分子。分子筛对它们有很强的亲和力。分 子筛共吸附性能使它可以在吸水的同时还可以吸附其 他物质, 这种亲和力的顺序是: 水分> 乙炔> 二氧化碳。
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(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,在主换热器中,
空气被来自精馏后的返流产品气体和污氮气冷却到接 近液化温度,产品气体及污氮气则被复热到接近常温。
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(4)冷量的制取 为了确保和维持装置正常生产运行所需的热量平衡,
空分装置工艺流程
空分装置工艺流程
《空分装置工艺流程》
空分装置工艺流程是指在空分设备中进行气体分离和制备的工艺流程。
空分设备是一种通过物理方法将空气中的氧氮等气体成分进行分离,生产高纯度氧气、氮气和稀有气体的设备,主要包括空气压缩、冷凝、分离和再压缩等工序。
空分装置工艺流程一般包括以下几个步骤:
1. 空气压缩:首先将从大气中吸入的空气通过压缩机进行压缩,使其达到一定的压力。
这一步是为了增加空气中的气体分子密度,方便后续分离工序的进行。
2. 冷凝分离:经过空气压缩后,将空气通过冷凝器进行冷却,使其中的水蒸汽和二氧化碳等成分凝结成液体。
这一步是为了先移除空气中的混合气体,方便后续分离工序进行。
3. 分离:将冷凝后的空气通过分离装置进行气体成分的分离。
这一步主要通过膜分离、吸附分离或沸点分馏等方式将空气中的氧氮等气体成分进行分离,得到高纯度的氧气和氮气。
4. 再压缩:将分离后得到的氧气和氮气进行再次的压缩,使其达到工业生产或特定用途的标准压力。
这一步是为了方便气体的输送和使用。
空分装置工艺流程是一个复杂的工程过程,需要通过多种设备
和工艺手段进行气体的分离和制备。
随着科技的进步和设备的改进,空分装置工艺流程也在不断地优化和完善,以满足工业和生活领域对气体品质和用量的需求。
空分设备的工艺流程包括哪些
空分设备的工艺流程包括哪些空分设备是一种用于将混合气体分离成不同成分的设备,主要应用于化工、石油、医药等领域。
空分设备工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 压缩与除尘在空分设备工艺流程中,首先需要对进入设备的混合气体进行压缩。
通过压缩,可以增加气体的密度和压力,有利于后续的分离工作。
同时,在压缩过程中也会产生一定量的杂质和固体颗粒,因此需要进行除尘处理,以保证系统的正常运行。
2. 冷却与凝华经过压缩与除尘处理后的气体进入冷却器,在冷却器中气体会被冷却至低温状态,部分气体成分会凝华为液体。
这一步是空分设备中至关重要的步骤,通过冷却凝华可以实现气体成分的初步分离。
3. 分馏与膜分离经过冷却凝华后,气体进入分馏塔或膜分离装置,在这里不同成分的气体会在不同温度、压力下分离。
通过控制适当的操作参数,可以实现对气体成分的精确分离和回收,从而得到高纯度的产品气体。
4. 吸收与再循环在分馏或膜分离后,仍然会有一部分混合气体中的组分无法完全分离,此时需要经过吸收工艺来进一步提高气体的纯度。
吸收过程中,通常会使用适当的溶剂或吸收剂,将残余的杂质吸收或吸附,以确保产品气体的质量。
同时,对吸收后的溶剂进行再循环利用,有助于提高设备的运行效率和经济性。
5. 精馏与回收最后,经过吸收后的气体会进入精馏装置进行进一步处理,以实现最终产品气体的纯度和回收率。
精馏过程是空分设备工艺流程中的关键环节,通过不断提高操作参数的精确度和稳定性,可以得到高品质的产品气体,并实现对原材料的高效回收利用。
综上所述,空分设备的工艺流程主要包括压缩与除尘、冷却与凝华、分馏与膜分离、吸收与再循环、精馏与回收等步骤。
通过这些步骤的有序组合和协调配合,空分设备可以有效地实现对混合气体的分离和提纯,为各行业的生产提供了可靠的气体分离技术支持。
空分装置工艺流程 (1)
主空气压缩机 C1161(MAN TURBO,RIK125-1+1+1+1):为四级透平 式压缩机,设内置式冷却器,逐级冷却的 单轴等温型压缩机。压缩机的流量通过进 口叶片调节器调整,末级出口管线设有防 喘振阀,通过导叶和防喘振阀控制压缩机 的出口压力和通流气量,以防止压缩机发 生喘振现象。主要将过滤后的空气压缩至 工艺所需压力0.63MPa
汽轮机 X1171 (MAN TURBO):汽轮机进汽 端通过膜片联轴器与主空气压缩机联接,排汽 端通过膜片联轴器与氮气循环压缩机联接。中 压蒸汽(9MPa、530℃、14076t/h)经手动阀、 电动阀、速关阀、调速汽阀后进入汽轮机内膨 胀做功,做功后的负压蒸汽进入空冷器,在其 中乏汽被冷凝为水并形成一定的真空度,冷凝 水用冷凝液泵送出界区。作用:驱动空压机和 循环氮气压缩机。
干燥器 A8326A/B (微热再生干燥器,干燥 器内的填料为4年更换一次)一层吸收掉空 气中的水份,另一层吸收掉CO2、多数烃类 如异丁烷和重质烃等。 仪表 空气缓冲罐 D8326 (容积为80m3,设 计压力为1.0MPa)保证送出界区的仪表空 气压力稳定。
空分装置流程简述
流量为262840Nm3/h的空气经过滤器S1146吸入及 N1151消音,过滤掉气体中99%的水份、机械颗粒 和粉尘,经入口导向叶片进入空气压缩机C1161, 经三段四级压缩后输出0.627Mpa,98.7℃进入空冷 塔E2416与中部的冷却水(0.625Mpa,26℃, 590m3/h)和顶部来自水冷塔E2417的14℃, 109m3/h冷却水经泵P2467A/B加压到0.623Mpa, 再经冷水机组冷却到10℃逆流换热后空气被冷却至 12℃经过除雾去沫后进入内装有林德专用分子筛的 吸附器A2626A/B中的一只,除去空气中含有CO2、 水分及碳氢化合物后,在分子筛出口温度升至18℃ 的空气分为三股,一股(32000Nm3/h)进入低压 板式换热器E3119与返流的上塔塔顶来的纯氮气进 行换热,温度降至-168.5℃;
空分设备工艺流程图的讲解
空分设备工艺流程图的讲解Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!空气分离设备是一种用于分离空气中不同成分的设备,常用于工业生产中的氧氮制备以及气体纯化等领域。
其工艺流程经过多个步骤,包括压缩、冷却、吸附、脱附、分离等环节。
下面将详细介绍空气分离设备的工艺流程图及各个环节的作用。
第一步:压缩空气分离设备的工艺流程通常以压缩空气作为一个起点。
空气从自由状态被压缩成为高压气体,以便后续的分离步骤。
压缩后的空气通常包含了氮气、氧气、二氧化碳等成分。
空分工艺流程简介
四、冷却系统
污氮预冷水冷塔
利用来自冷箱内污氮、氮气含水的不饱和性
吸收蒸发潜热使循环水降温;
水 冷
塔
要注意水冷塔液位,液位太低换热效果不
好,液位太高可能导致水分进入污氮管道。
开机时,须先通气后开空水冷塔进水,防
止压力突变将太多水带入空气管道;关注
压力须较稳定;关注冷却效果;预冷系统
效果将影响到纯化系统乃至整个空分系统
和远气体 技术中心 磨损空压机,堵塞冷却器 堵塞低温设备及气体管道 聚集导致爆炸
空气过滤器 分子筛纯化器 分子筛纯化器
3
二、净化系统
和远气体 技术中心
净化系统主要由自洁式空气过滤器、纯化器组成。前者原理为过滤除尘,后者原理为 吸附法除水蒸气、二氧化碳、碳氢化合物。具体的原理及操作,我们以后再讲,这里 强调一下日常我们所要关注的内容。
的安全、稳定、效率。
换
换热温差
换热器材料结构
热 效
换热介质
换热器是否结垢、阻塞
果
换热系数
流体流动速度、流向
和远气体 技术中心 空 冷 塔
8
四、冷却系统 冷箱内换热系统 主换热器
冷凝蒸发器 过冷器
阻力
温度及差值
和远气体 技术中心
作用
将空气冷却到所需状态
回收返流气体的冷量
是上塔底部液氧汽化、下塔顶部氮气 液化,冷量自上塔传至下塔
输入、输出功率,性能系数,启动电流、运 转电流、电压波动、频率,噪音等。
压缩系统将空气压缩到一定压力,为节流或膨胀产生冷量,为气体液化做
准备。压缩系统耗电是空分系统耗能主要来源,无论从安全还是能耗角度
来看,压缩系统地位都尤为突出突出,是制冷远气体 技术中心
空分装置工艺流程及仪表简介
空分装置工艺流程及仪表简介空分装置工艺流程及仪表简介空分工艺流程及仪控系统、工艺流程简图4.0Mpa不气化2、空压机工作原理:空气经过滤器进入空透压缩机,进入叶轮的气体在叶轮的作用下,高速旋转产生离心力,在离心力的作用下气体被甩出,并获得很大的速度,在扩压器等元件中将速度能转化为压力能。
这样通过逐段的多级压缩,使气体达到规定的压力,送至空分系统。
3、空压机仪控系统:温)度个轴温测量个进出口温度测量压力入口压力出口压力调节流量出口空气流量4、空气预冷系统及测量仪表组成:(1空)冷塔的作用:进塔空气洗涤和冷却。
(2仪)表控制:①空冷塔液位7②空冷塔出口空气压力报警停车)③空冷塔出口空气温度报警停车)5、板式换热器(可逆式换热器)的作用及仪表控制原理:(1作)用:空气冷却和清除水分、二氧化碳。
(2仪)表控制(切换系统)原理:工作原理由十台切换阀及对应二位五通电磁阀组成两大组,输出控制信号,按照程序使阀门开关动作。
每三分钟切换空气进口和污氮气出口通道,达到清除管道内水份和二氧化碳的作用。
6空分塔主要设备及作用空分塔的作用,是为压缩岗位提供纯度三的氧气和纯度三的氮气。
(1分)馏塔:包括上塔、下塔、付塔、冷凝蒸发器等。
主要作用为分离氧气、氮气。
仪表有液位、压力、阻力等测量。
(2液)氧吸附器、液空吸附器:各两台。
主要作用是吸附液氧、液空中的乙炔正常及碳氢化合物。
仪表有压力和温度测量。
(3液)化器:包括氧液化器、氮液化器、污氮液化器。
主要作用是通过换热使气体变成液体。
仪表主要测量各介质进出口温度。
(4过)冷器:包括氮过冷器、液空污液氮过冷器。
主要作用是通过热交换使气体变成过冷气体。
仪表主要测量各介质进出口温度。
6、膨胀机的作用及仪表组成:(1作)用:制冷、维持空分塔内冷量平衡。
(2仪)表:内、外轴承温度,油压,膨胀机转速,间隙压差等。
7、氮气透平压缩机工作原理及仪表组成:从分馏塔来的低压氮气,进入氮气透平压缩机,进入叶轮的气体在叶轮的作用下,高速旋转产生离心力,在离心力的作用下气体被甩出,并获得很大的速度,在扩压器等元件中将速度能转化为压力能。
空分装置工艺流程图
空分装置工艺流程图空分装置是用于分离混合气体的一种重要设备,广泛应用于石化、化工、制药等行业。
下面是空分装置的工艺流程图及详细介绍。
空分装置主要由空气压缩机、预冷器、主换热器、蒸汽再热器、冷箱、分离塔及精馏塔等组成。
下面将详细介绍每个环节的工艺流程:第一步:空气压缩空气压缩机将空气压缩到一定的压力,并使用冷却水散热,降低温度。
压缩过程中,会产生大量的热量,这部分热量需要通过冷却水散热,以保证压缩机的正常运行。
第二步:预冷通过膨胀阀将高温高压的气体释放出来,使其冷却至较低温度。
然后将气体导入预冷器,在预冷器中与冷却剂进行换热,使其进一步降温。
预冷的目的在于降低气体温度,以便于后续的处理。
第三步:分离蒸汽将冷却后的气体导入主换热器,与从分离塔中得到的液体混合,进行换热。
冷凝得到的液体将用作馏分塔的回流液,而蒸发得到的气体则进入下一步骤。
第四步:再压缩蒸汽将第三步中得到的气体导入蒸汽再热器,与高温高压的气体进行换热。
通过再压缩,能够使气体的温度和压力升高,以便于后续的分离。
第五步:分离将再压缩后的气体引入到分离塔内,在分离塔内进行分馏和分离气体的纯化。
分离塔顶部产生的低温产品将用作外部供应或下游加工的原料。
分离塔底部产生的高温副产品经过冷凝器冷却,得到液体副产品。
第六步:精馏将分离塔底部的液体副产品导入精馏塔进行精馏。
在精馏过程中,通过不同纯度的馏分液体间的分离,得到高纯度的产品。
精馏塔顶部产生的纯净产品将用作外部供应或下游加工的原料,底部产生的废液则进行处理。
第七步:冷却将从分离塔和精馏塔得到的液体副产品导入冷箱进行冷却。
在冷箱的过程中,通过与低温冷却剂的交换,使液体副产品的温度进一步降低,从而便于储存和运输。
以上是空分装置的主要工艺流程。
在整个工艺过程中,通过压缩、蒸发、换热等操作,将混合气体分离成不同纯度的产品,实现了空气中的各种气体的有效利用。
空分装置的工艺流程图清晰地展示了各个环节的工作原理,为生产操作提供了重要的参考和指导。
(完整)空分设备及深冷空分工艺流程
空分设备就是以空气为原料,通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态,再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。
目前我国生产的空分设备的形式、种类繁多。
有生产气态氧、氮的装置,也有生产液态氧、氮的装置。
但就基本流程而言,主要有四种,即高压、中压、高低压和全低压流程。
我国空分设备的生产规模已经从早期只能生产20m3/h(氧)的制氧机,发展到现在具有生产20000 m3/h、30000 m3/h和50000 m3/h(氧)的特大型空分设备的能力.空分设备从工艺流程来说可以分为5个基本系统:1 杂质的净化系统:主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置,净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔等。
2 空气冷却和液化系统:主要由空气压缩机、热交换器、膨胀机和空气节流阀等组成,起到使空气深度冷冻的作用.3空气精馏系统:主要部件为精馏塔(上塔、下塔)、冷凝蒸发器、过冷器、液空和液氮节流阀.起到将空气中各种组分分离的作用4 加温吹除系统:用加温吹除的方法使净化系统再生。
5仪表控制系统:通过各种仪表对整个工艺进行控制。
深冷空分制氮深冷空分制氮以空气为原料,经过压缩、净化、用热交换使空气液化成为液空。
液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同,通过精馏,使它们分离来获得氮气。
1。
深冷制氮的典型工艺流程整个流程由空气压缩及净化、空气分离、液氮汽化组成.1。
1 空气压缩及净化空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机,压缩至所需压力,然后送入空气冷却器,降低空气温度。
再进入空气干燥净化器,除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。
1.2 空气分离净化后的空气进入空分塔中的主换热器,被返流气体(产品氮气、废气)冷却至饱和温度,送入精馏塔底部,在塔顶部得到氮气,液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发,同时冷凝由精馏塔送来的部分氮气,冷凝后的液氮一部分作为精馏塔的回流液,另一部分作为液氮产品出空分塔。
空分装置工艺流程
空分装置工艺流程
空分装置工艺流程是指通过物理方式将混合物中的气体组分分离开来的过程。
空分装置通常由压缩机、冷凝器、脱水器、分离塔等设备组成,工艺流程包括压缩、冷却、净化和分离等步骤。
下面将详细介绍空分装置的工艺流程。
首先,混合气体首先进入压缩机进行压缩。
压缩机将气体压缩到较高的压力,增加气体分子之间的作用力,便于后续冷却和分离操作。
接下来,压缩后的气体进入冷凝器进行冷却。
冷凝器采用冷却剂或水冷却,使气体冷却到低温,使气体分子之间的距离变短,降低气体分子的运动速度。
冷却后的气体进入脱水器进行除湿。
脱水器采用吸附剂吸附气体中的水分,降低气体中的水分含量。
这是因为水分会影响气体分子的分离效果,并且容易引起设备腐蚀。
最后,除湿后的气体进入分离塔进行分离。
分离塔通常包括精馏塔和吸附塔两种。
在精馏塔中,根据气体分子之间的沸点差异,通过升温和降温的方式进行分离,将气体分子按沸点从低至高分离出来。
在吸附塔中,根据气体分子的亲和性差异,采用吸附剂吸附一部分气体分子,从而实现分离。
在分离塔中,分离出的气体组分分别收集。
通常可分离出的气体组分包括氧气、氮气、氩气、稀有气体等。
这些气体组分可以根据需要进行进一步的处理和利用。
综上所述,空分装置工艺流程包括压缩、冷却、净化和分离等步骤。
通过这些步骤,将混合气体中的组分分离开来,可以得到纯净的气体组分。
空分装置广泛应用于石油化工、电子、医药等领域,为各行各业提供高纯度气体的需求。
随着科技的不断进步,空分装置的工艺流程也在不断改进和优化,以满足人们对纯净气体的需求。
空分装置工艺流程及仪表简介
空分装置工艺流程及仪表简介一、10000NM3/h空分工艺流程及仪控系统1、工艺流程简图:2、空压机工作原理:空气经过滤器进入空透压缩机,进入叶轮的气体在叶轮的作用下,高速旋转产生离心力,在离心力的作用下气体被甩出,并获得很大的速度,在扩压器等元件中将速度能转化为压力能。
这样通过逐段的多级压缩,使气体达到规定的压力,送至空分系统。
3、空压机仪控系统:(1)、温度:8个轴温测量(TIAS1.10~TIAS1.17)8个进出口温度测量(TI1.1~TI1.2)(2)、压力:入口压力:PI1.1. 出口压力调节:PIC1.2.(3)、流量:出口空气流量:FI1.24、空气预冷系统及测量仪表组成:(1)、空冷塔的作用:进塔空气洗涤和冷却。
(2)、仪表控制:1空冷塔液位:LICAS101(700~900mm)。
2空冷塔出口空气压力:PIAS101(≤0.35Mpa报警≤0.30Mpa停车)。
3空冷塔出口空气温度:TIAS104-1-2(≥50℃报警≥55℃停车)。
5、板式换热器(可逆式换热器)的作用及仪表控制原理:(1)、作用:空气冷却和清除水分、二氧化碳。
(2)、仪表控制(切换系统)原理:工作原理:由十台切换阀及对应二位五通电磁阀组成两大组,DCS 输出控制信号,按照程序使阀门开关动作。
每三分钟切换空气进口和污氮气出口通道,达到清除管道内水份和二氧化碳的作用。
6、空分塔主要设备及作用:空分塔的作用,是为压缩岗位提供纯度≥99.2%的氧气和纯度≥99.99%的氮气。
(1)、分馏塔:包括上塔、下塔、付塔、冷凝蒸发器等。
主要作用为分离氧气、氮气。
仪表有液位、压力、阻力等测量。
(2)、液氧吸附器、液空吸附器:各两台。
主要作用是吸附液氧、液空中的乙炔(正常0.01ppm)及碳氢化合物。
仪表有压力和温度测量。
(3)、液化器:包括氧液化器、氮液化器、污氮液化器。
主要作用是通过换热使气体变成液体。
仪表主要测量各介质进出口温度。
现代空分技术及操作原理
现代空分技术及操作原理一、引言随着工业化进程的不断发展,对于高纯度气体的需求越来越大。
而现代空分技术作为一种重要的气体分离技术,广泛应用于各个领域。
本文将介绍现代空分技术的操作原理及其在工业生产中的应用。
二、现代空分技术的操作原理1. 空分技术概述现代空分技术是利用气体的不同分子大小和亲和力差异进行分离的技术。
通过物理或化学方法,将空气中的气体分子按照其分子大小、极性和亲和力进行分离,得到所需的高纯度气体。
2. 空分设备现代空分技术主要借助空分设备来实现气体的分离。
空分设备主要包括空分列、压缩机、膜分离器等。
其中,空分列是最常用的设备,通常采用吸附剂填充的固定床结构,通过气体在吸附剂上的吸附和解吸作用实现分离。
3. 空分工艺现代空分技术主要包括吸附分离、膜分离、冷却分离等多种工艺。
其中,吸附分离是最常用的工艺之一。
该工艺利用吸附剂对不同气体的吸附能力不同,通过在吸附剂上交替循环吸附和解吸,实现气体的分离。
三、现代空分技术的应用1. 工业气体制备现代空分技术广泛应用于工业气体的制备中。
通过空分技术,可以从空气中提取出高纯度的氧气、氮气和稀有气体等。
这些气体在工业生产中具有广泛的应用,如氧气可用于钢铁冶炼、化工生产等,氮气可用于化工反应的惰性气体,稀有气体可用于气体灯、半导体制造等领域。
2. 医疗气体供应现代空分技术还广泛应用于医疗气体供应领域。
通过空分技术,可以提取出高纯度的氧气,用于医疗机构的氧疗、麻醉和呼吸辅助等应用。
同时,空分技术还可用于制备一氧化氮、二氧化碳等医疗气体。
3. 石油化工行业现代空分技术在石油化工行业中也扮演着重要角色。
通过空分技术,可以从空气中提取出高纯度的氧气,用于石油化工反应的氧化剂。
此外,空分技术还可用于提取出高纯度的氮气,用于石油化工反应的惰性气体。
4. 食品行业在食品行业中,现代空分技术也有着广泛应用。
通过空分技术,可以提取出高纯度的氧气,用于食品加工过程中的氧化、发酵等反应。
空分设备的工艺流程和各部件工作原理
空分设备的工艺流程及各部件工作原理空分设备部分部机及单元设备1.空冷塔作用:把出空压机的高温气体(≤100℃)冷却到~18℃,以改善分子筛的工作情况结构:立式圆筒型塔,分上下部分,上下段均为填料塔,塔顶设有分配器,不锈钢丝捕雾器使用:出空压机的空气从下部进入空冷塔,水通过布水器均匀地分布到填料上,顺填料空隙流下,空气则逆水而上与水进行热质交换,经不锈钢丝网捕雾器出塔,进入分子筛吸附系统。
2。
水冷却塔作用:用空分塔来的污氮气和纯氮气冷却外界供水,后由水泵送入空冷塔的上段结构:填料塔,顶设捕雾器和布水器,填料分两层装入塔内,在两填料中间设再分配器,保证让水始终均匀分布,提高水冷塔的效率使用:被冷却的水自上而下流经填料,与空分出来的~33。
6℃的污氮气和纯氮气进行热质交换,使水冷却下来,在塔底被水泵抽走,污氮气从塔顶排除3.分子筛吸附器作用: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。
4.主热交换器作用: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5。
液空液氮过冷器作用:对低温液体进行过冷结构: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:液空、液氮和污氮气在经过过冷器时被氮气和污氮气进一步冷却,使之低于饱和温度,这样,液体在节流后可以减少气化,改善上塔的精馏工况.6。
冷凝蒸发器作用:是氮气冷凝和液氧蒸发用,以维持精馏过程的进行结构: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:其一般置于上下塔之间,下塔上升的氮气在其间被冷凝,而上塔回流的液氧在其间被蒸发.该过程得以进行是因为氮气压力高,液氧压力低,即可以进行氮气的冷凝和液氧的蒸发。
空分技术要点及操作入门一文掌握!
空分技术要点及操作入门一文掌握!空分作为化工生产中重要的一个环节,其产生的工业气体用途广泛,作用重大。
今天小编为大家重点介绍空分工艺,以及技术重点和操作要领,希望对大家有所帮助。
煤化工空分装置基本术语1、空气存在于地球表面的气体混合物。
接近于地面的空气在标准状态下的密度为1.29kg/m3。
主要成分是氧、氮和氩;以体积含量计,氧约占20.95%,氮约占78.09%,氩约占0.932%,此外还含有微量的氢及氖、氦、氪、氙等稀有气体。
根据地区条件不同,还含有不定量的二氧化碳、水蒸气及乙炔等碳氢化合物。
2、加工空气指用来分离气体和制取液体的原料空气。
3、氧气分子式O2,分子量31.9988(按1979年国际原子量),无色、无臭的气体。
在标准状态下的密度为1.429kg/m3,熔点为54.75K,在101.325kPa压力下的沸点为90.17K。
化学性质极活泼,是强氧化剂。
不能燃烧,能助燃。
4、工业用工艺氧用空气分离设备制取的工业用工艺氧,其含氧量一般小于98%。
(体积比)5、工业用气态氧用空气分离设备制取的工业用气态氧,其氧含量大于或等于99.2%。
(体积比)6、高纯氧用空气分离设备制取的氧气,其氧含量大于或等于99.995%(体积比)。
7、氮气分子式N2,分子量28.0134(按1979年国际原子量),无色、无臭、的惰性气体。
在标准状态下的密度为1.251kg/m3,熔点为63.29K,在101.325kPa压力下的沸点为77.35K。
化学性质不活泼,不能燃烧,是一种窒息性气体。
8、工业用气态氮用空气分离设备制取的工业用气态氮,其氮含量大于或等于98.5%(体积比)。
9、纯氮用空气分离设备制取的氮气,其氮含量大于或等于99.995%(体积比)。
10、高纯氮用空气分离设备制取的氮气,其氮含量(体积比)大于或等于99.9995%。
11、液氧(液态氧)液体状态的氧,为天蓝色、透明、易流动的液体。
在101.325kPa 压力下的沸点为90.17K,密度为1140kg/m3。
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4.精馏原理
氧蒸汽压与温 度曲线
14 2021/3/2
4.精馏原理
氮蒸汽压与温 度曲线
15 2021/3/2
4.精馏原理
氩蒸汽压与温 度曲线
16 2021/3/2
4.精馏原理
4.1 一次部分汽化和多次部分汽化
冷凝器
分离器 xF
y1 加热器
x1
特点:分离效果差
17 2021/3/2
4.精馏原理(一次部分汽化t-x-y)
1.介绍
特别是近5年,我国新建和在建空分设备的制氧 总量超过了以往50年的总量;技术的发展和应 用比历史上任何时期都迅速和频繁.
我公司采用10000m3/h空分采用液氧自增 压流程.是在*****行业首家利用深冷法制氧、 全面使用纯氧燃烧技术的企业,*****行业是 空分设备又一新的应用领域。
3 2021/3/2
10 2021/3/2
3.词汇
汽液相平衡
在封闭容器中,如图所示。在一定条件下,液 相中各组分均有部分分子从界面逸出进入液面上 方气相空间,而气相也有部分分子返回液面进入 液相内。经长时间接触,当每个组分的分子从液 相逸出与气相返回的速度相同,或达到动平衡时 ,即该过程达到了相平衡。平衡时气液两相的组 成之间的关系称为相平衡关系。
1.介绍
我公司制氧站于****年初筹划立项, ******中旬开始破土动工,******顺利结束 空分设备的裸冷工作,并对部分缺陷进行处 理。****日进行空分设备的常温启动,历时 约60小时,空分设备顺利出氧,一次开车成 功,并向***炉送出合格氧气!
4 2021/3/2
1.介绍
空气分离方法 变压吸附分离
y2
x3
部分冷凝需要冷却剂;
能量消耗大; 纯产品的收率很低。
xF
x2 y1
x1
22
2021/3/2
4.精馏原理
4.3 多次部分汽化带回流
23 2021/3/2
4.精馏原理(多次部分汽化带回流
)
Vn-1
Vn
V2 Vn-2
冷源
Ln
V1
L3
Ln-1
原料
V0
ห้องสมุดไป่ตู้L0
L1
加热蒸汽
V’1
L’0
V’2V’3 V’n-1
它取决于体系的热力学性质,是蒸馏过程的 热力学基础和基本依据。
相平衡是物质在各相之间分布的平衡。达到 平衡之后,各相的组成和数量不随时间改变.
11 2021/3/2
3.词汇
精馏:先将气体混合物冷凝为液体,然 后按照各组分蒸发温度的不同将他们分 离的过程。
精馏的原理:将空气冷凝为液体,然后 按照各组分蒸发温度的不同将空气分离 。(通俗的讲就是多次部分蒸发部分冷 凝)
变压吸附法是利用分子筛对氧或氮的吸附性能不同的特性 ,且通过压力变化而实现氧氮分离的方法。一般产品纯度不高 ,回收率低。
膜分离
膜分离法是利用膜对氧氮透过性不同进行空气分离,氧纯 度很低。也是一般产品纯度不高,回收率低。
精馏分离
5 2021/3/2
换热 纯化 预冷 加压
1.介绍
系统介绍:
原料 空气
P=定值
B
露点线
温度t t1
G
C
A FL
0 xw x1
xF
y1
x或y
yF 100
泡点线
组分%
18 2021/3/2
4.精馏原理
4.2 多次部分汽化
19 2021/3/2
4.精馏原理(多次部分汽化)
y3 或xD
冷凝器
冷凝器
y2
y3 分离器
加热器 x3 分离器
冷凝器 xF
加热器 x2 y1 分离器 加热器 x1
在一个标准大气压下,氧被冷却到90.188K,氮被 冷却到77.36K,氩被冷却到87.29K都变成液态。
t=T-273.16
12 2021/3/2
4.精馏原理
4.1单组分汽-液相平衡 压力与温度的关系式:
P=ψ(T) 饱和蒸汽压曲线 汽液相平衡曲线
临界点 液相区
气相区
气相区
13 2021/3/2
空压机
空冷 系统
纯化 系统
热交换 系统
制冷
膨胀机
精馏 系统
气氧气氮
产品 压缩机
或
用户
液氧液氮
储存 系统
精馏设备
下塔、主冷凝蒸发器 上塔、主冷凝蒸发器 粗氩Ⅰ、粗氩Ⅱ、粗氩冷凝器 纯氩蒸发器、纯氩塔、纯氩冷凝器
计算机 控制
控制 系统
6 2021/3/2
2.概述
精馏原理
1 气化 2 蒸发 3 沸腾 4 液化 5 物相 6 气液相平衡 7 精馏
空分设备及工艺 介绍
1 2021/3/2
1.介绍 近年来,随着国民经济的高速发展,为冶金、石化、
化工和航天等工业领域配套的大中型空分设备得到
迅速发展和广泛的应用。作为我国重大装备工业的
空分设备制造业,已经走过了 半个多世纪的历程,特别
是在国内经济高速发展的浪潮中,国产空分设备业主
久了辉煌的业绩;近10年来,空分设备的制氧规模从
15000m3/h等级扩展到50000m3/h等级;每年生产的空
分设备制氧总量也从每小时十几万立方米增加到一
百万立方米。与此同时,空分技术也得到了迅速的发
展和应用,如采用规整填料塔及全精馏无氢制氩技术
、新型的内压缩流程技术、先进的高级控制技术、
各种先进配套部机的应用更完善的安全运行和操作
技术等.
2 2021/3/2
7 2021/3/2
3.词汇
气态化(气化):将物质从液态变为气态 并伴随着吸热的过程称为气态化,也就 是经常简称的气化。
蒸发:气态化如果只是从液体的外部自 由表面产生,那么这种过程称为蒸发, 并且在任何一个温度下可以取某一个速 度进行。
8 2021/3/2
3.词汇
沸腾:气泡的生成如果不仅在液体的自 由表面,并且在整个体积内进行,这种 气态化称为沸腾。与蒸发的区别在于沸 腾是在特定的温度(所谓的沸腾温度或沸 点)下进行。
液化(冷凝):将物质从气态变成液态 并伴随着放热的过程称为液化或冷凝。
9 2021/3/2
3.词汇
物相:如果系统状态的参数值在系统所 有各点都是一致或者作连续的变化而没 有突变,那么这种系统就称为单相的或 均一的系统。具有一定数量并在整个质 量中是物理性质均一的物质称为物相。 如果用任意的方法将物相分成几部分, 那么所有部分的状态是相同的。
20 2021/3/2
4.精馏原理(多次部分汽化t-x-y)
B
温度t t1 t2 t3
P=定值
1 2 3
A FL
0 xw x1 x2
xF x3 y1 y2 y3 x(y)
100 组分%
21 2021/3/2
4.精馏原理(多次部分汽化)
y3
多次部分汽化的缺点:
或xD
y3
流程过于庞大;
设备费用极高; 部分汽化需要加热剂;