空分分离方法和原理

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空气分离技术

空气分离技术一、引言空气分离技术是一项重要的工业技术，它能将空气中的氧气、氮气、氩气等成分进行分离，以满足不同行业的需求。

本文将介绍空气分离技术的原理、应用领域以及发展前景。

二、空气分离技术的原理空气分离技术是基于空气中不同组分的物理特性进行分离的方法。

空气主要由氮气、氧气和少量的稀有气体组成，它们的分子量和沸点存在一定差异。

利用这些差异，可以通过吸附、压缩、冷却等方法将氮气、氧气等成分分离出来。

常用的空气分离技术包括压力摩擦吸附法、膜分离法和冷凝分离法等。

其中，压力摩擦吸附法是利用吸附剂对不同组分的选择性吸附来实现分离。

膜分离法则是通过不同气体在膜材料上的扩散速率差异实现分离。

而冷凝分离法则是通过气体的沸点差异，通过冷却使气体凝结成液体，再进行分离。

三、空气分离技术的应用领域空气分离技术在许多领域都有广泛的应用。

首先，空气分离技术是工业制氧的重要手段。

通过空气分离技术可以将空气中的氧气分离出来，广泛应用于冶金、化工、医药等行业。

其次，空气分离技术还可以用于生产氮气和稀有气体。

氮气广泛应用于食品保鲜、化工反应、电子制造等领域，而稀有气体如氩气则用于焊接、气体放电等工艺。

此外，空气分离技术还可以用于空分设备中的气体液化和制取。

四、空气分离技术的发展前景随着工业的发展和技术的进步，空气分离技术也在不断创新和发展。

目前，研究人员正在探索更高效、更节能的空气分离技术，以满足不同行业对氧气、氮气等气体的需求。

例如，一些新型的膜材料和吸附剂正在被开发，以提高分离效率和降低能耗。

此外，随着新能源的兴起，空气分离技术在氢能源领域也有广阔的应用前景。

空气中的氢气可以通过空气分离技术得到，从而推动氢能源的发展。

总结空气分离技术是一项重要的工业技术，它通过利用空气中不同组分的物理特性实现分离。

这项技术在工业制氧、氮气生产、稀有气体制取等领域有广泛应用，并且在不断创新和发展。

未来，随着技术的进步和需求的增长，空气分离技术将有更广阔的应用前景。

空分的工作原理

空分的工作原理
空分的工作原理是通过分离混合物中不同组分的物理和化学性质来达到分离的目的。

在空分中，常用的方法包括蒸馏、吸附、透析、结晶、沉淀等。

蒸馏是一种利用不同组分的沸点差异来分离的方法。

通过加热混合物，使其中沸点较低的组分先蒸发，再通过冷凝使其变回液体，得到较纯的组分。

这是一种常见的分离液体混合物的方法。

吸附是利用不同组分在固体表面的吸附性质差异来进行分离的方法。

常见的吸附材料包括活性炭、硅胶等，它们能够选择性地吸附某些组分，而不吸附其他组分。

通过控制吸附材料的选择和操作条件，可以将目标组分从混合物中分离出来。

透析是利用溶质在半透膜上的扩散来进行分离的方法。

半透膜具有特定的孔径，使得溶质的扩散速率与其分子尺寸有关。

通过将混合物与透析膜分隔开来，较小的溶质可以透过膜，而较大的溶质则被阻隔在膜的一侧，从而实现分离。

结晶是利用溶质在溶剂中的溶解度差异进行分离的方法。

通过改变溶液的温度、浓度等条件，使得溶质发生结晶，从而分离出溶质。

沉淀是利用溶解物在溶液中达到饱和度后发生的沉淀现象进行分离的方法。

通过调节溶液的条件，使得某些溶质发生沉淀，然后通过过滤等操作得到沉淀物，实现分离。

这些方法通过选择不同的条件，利用混合物中组分的特性差异进行分离，可以得到纯度较高的目标组分，用于实现各种工业和实验室中需要的纯度要求。

空气分离原理

空气分离原理
空气分离原理是指将空气中的氧气、氮气和其他气体分离出来的过程。

空气主要由氮气（约占78%）和氧气（约占21%）
以及少量的水蒸气、氩气、二氧化碳等组成。

空气分离的方法有多种，常见的包括压力摩擦吸附（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）、膜分离和气体液化等技术。

以下是其中两种常见的空气分离原理：
1. 压力摩擦吸附技术（PSA）：该技术利用吸附剂对气体分子
的吸附选择性来实现分离。

通常情况下，吸附剂对氮气的亲和力较强，因此当空气通入吸附塔时，氮气会被吸附在吸附剂表面，而氧气等其他气体则通过吸附剂层，得到分离。

然后，在降低吸附塔的压力或提高吸附塔温度的条件下，吸附剂释放出吸附的氮气，以再生吸附剂，实现气体的分离和提纯。

2. 气体液化技术：该技术利用气体的不同沸点来实现分离。

根据不同气体的沸点特性，通过降低空气温度使其达到沸点以下，将氧气等易液化气体液化收集，而将剩余的氮气通过分流器排出。

这一方法主要应用于工业氧气和工业氮气的生产中，因为在常温下氧气的沸点较低，而氮气的沸点较高，利用这一特性可实现它们的分离。

综上所述，空气分离原理主要包括压力摩擦吸附技术和气体液化技术。

这些技术能够根据气体的物理化学性质实现对氧气、氮气等气体的有效分离和提纯，为空气分离行业提供了重要的技术基础。

空分分离的方法和原理

➢ 空分装置正常生产后，主要为下游气化装置提供氧气，作为气化装置旳原料气参加反应；
➢ 压力氮气主要供下游工艺生产使用，作为汽提气、密封保护气和吹扫用气；
空分装置与其他界区旳联络
➢ 高压氮气主要供下游净化装置开车升压时使用。 ➢ 副产旳工厂空气供空分及下游全部化工区使用，作为仪表
气源和吹扫用气。
旳除垢清洗，提升压缩机旳运营效率。原料空压机旳入口，增压机旳一段与二段入口均带入口导
叶调整机构，可以便地进行气量旳调整与变工况操作考虑到增压机在流程中旳特殊地位，采用进、出口压力与入口流量进行防喘振控制，很好旳实现压缩机旳保护功能。
八、空分装置与其他界区旳联络
➢ 空分装置原始开车时，由动力分厂为空分装置提供驱动汽轮机用旳高压蒸汽和蒸汽加热器用旳中压蒸汽，空分装置原始开车时为自己提供仪表气源；
备安全运营旳可靠性高。 5）流程进行优化设计。
充分旳利用充裕旳氮气和污氮气回收其冷量，根据要求配置冷水机组；利用节能型蒸汽加热器取代老式旳蒸汽加热器，蒸汽消耗量得到有效降低，冷凝液充分回收。
空分设计原则
6)原料空气压缩机和增压机特点: 采用先进旳透平压缩机组产品，可充分确保机器具有先
进旳性能指标，降低系统总体能耗；原料空压机配置高压水叶轮清洗机构，可以便地进行叶轮
➢ 压缩空气除去水分和二氧化碳等杂质后，经热互换系统和增压膨胀机制冷后进入下塔，在塔板上气体与液体接触，因为气、液之间温度差旳存在,在进行传热和传质互换时,低沸点组分氮吸收热量开始蒸发,氮组分首先蒸发出来,温度较高旳气体冷凝,放出冷凝热,气体冷凝时,首先冷凝氧组分.这过程一直进行到气相和液相旳温度相等为止,也即气、液处于平衡状态。这时,液相因为蒸发,使氮组分降低,同步因为气相冷凝旳氧也进入液相,所以液相旳氧浓度增长了,一样气相因为冷凝,使氧组分降低,同步因为液相旳氮进入气相,所以气相旳氮浓度增长了.屡次旳反复上述过程,气相旳氮浓度就不断增长,液相旳氧浓度

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。

空分设备原理

空分设备原理
空分设备是一种广泛应用于化工、石油、医药等领域的设备，其原理是利用气体的分子大小和亲和性差异来实现气体的分离和纯化。

空分设备主要包括吸附分离、膜分离和膨胀冷却分离等多种技术，下面将分别介绍这些原理及其应用。

吸附分离是利用吸附剂对气体分子的选择性吸附来实现分离的一种方法。

在吸附分离过程中，气体混合物通过吸附塔，不同组分的气体分子在吸附剂表面的亲和力不同，因此会在吸附剂上停留的时间不同，从而实现分离。

吸附分离广泛应用于气体纯化、气体分离和气体储存等领域。

膜分离是利用半透膜对气体分子的选择性渗透来实现分离的一种方法。

在膜分离过程中，气体混合物通过半透膜，不同组分的气体分子由于在膜上的渗透速率不同，因此会在膜的两侧实现分离。

膜分离技术在天然气净化、气体分离和气体液体分离等领域有着重要的应用。

膨胀冷却分离是利用气体在膨胀过程中温度降低导致凝结的原理来实现分离的一种方法。

在膨胀冷却分离过程中，气体混合物通
过膨胀阀膨胀，不同组分的气体由于凝结温度不同，因此会在膨胀过程中发生凝结，从而实现分离。

膨胀冷却分离技术在液化空气、液化天然气和工业气体生产中有着重要的应用。

综上所述，空分设备原理主要包括吸附分离、膜分离和膨胀冷却分离三种技术，它们分别利用气体分子的选择性吸附、渗透和凝结特性来实现气体的分离和纯化。

这些原理在化工、石油、医药等领域有着广泛的应用，为相关产业的发展做出了重要贡献。

希望通过本文的介绍，能够更加深入地了解空分设备原理及其应用，为相关领域的研究和生产提供参考和帮助。

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

空分的工艺流程和原理

空分的工艺流程和原理
空分，即空气分离，是指将空气中的氧氮混合气体通过分离工艺分离出纯氮、纯氧或其他常见气体的过程。

空分工艺主要包括压力摩擦吸附法（PSA）和低温常压分馏法（Linde法）。

1. 压力摩擦吸附法（PSA）：
- 原理：根据不同气体在固体吸附剂上的吸附性能的差异，利用压力变化来实现气体的分离。

PSA主要利用碳分子筛（CMS）吸附剂，通过交替的压缩和减压步骤，将氮气和氧气分离出来。

- 工艺流程：
a. 压缩：将空气通过压缩机增压至较高的压力。

b. 预冷：利用冷却器将压缩后的空气冷却至较低温度。

c. 吸附：将冷却后的空气通入吸附器中，吸附剂上的氮气被吸附，氧气通过。

d. 减压：关闭进气口，将吸附剂从高压状态减压至大气压，氮气被释放出来。

e. 冲洗：用一部分净化后的气体（再生气体）进行冲洗，去除吸附剂上的杂质。

f. 再生：将再生气体排出，吸附剂恢复正常吸附性能，准备下一次吸附分离。

2. 低温常压分馏法（Linde法）：
- 原理：根据气体的沸点差异，在低温下将空气分馏成液氧和液氮。

Linde法主要利用精馏塔进行分离。

- 工艺流程：
a. 压缩：将空气通过压缩机增压至较高的压力。

b. 预冷：利用冷凝器将压缩后的空气冷却至较低温度。

c. 分馏：将冷却后的空气进入精馏塔，精馏塔内设置的塔板使得氮气和氧气按沸点差进行分离。

d. 出口：分离后的纯氮和纯氧按需求从相应的出口取出。

e. 再压缩：将余下的气体再次经过压缩机增压，以提高分离效率。

空分工艺流程和原理的具体细节可能会有所差异，但以上是常见的空分工艺流程和原理。

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。

空分工艺讲解

空分工艺讲解一、空分工艺的基本原理空分工艺的基本原理是根据不同组分在混合物中的物理性质差异，利用适当的方法对混合物进行分离，得到纯净的产品。

这些物理性质主要包括沸点、溶解性、相对挥发性、分子大小、吸附性等因素。

1.蒸馏技术蒸馏技术是一种通过液体的汽化和凝结的过程对混合物进行分离的方法。

在蒸馏过程中，液体混合物被加热至某一温度，其中具有较低沸点的组分首先升华成为蒸汽，再通过冷凝器冷却变为液体，从而分离出较纯净的产品。

蒸馏技术适用于对分子量差异较大的组分，如水和乙醇的分离。

2.吸附技术吸附技术是通过吸附剂对混合物中的成分进行选择性吸附，从而实现混合物的分离。

吸附技术适用于对分子大小差异较大的组分，通常用于气体或液体混合物的处理。

吸附剂的种类繁多，可以根据混合物的成分和要求选择合适的吸附剂进行分离。

3.结晶技术结晶技术是一种通过物质在溶液中溶解度的差异进行分离的方法。

在结晶过程中，将混合物溶解于适当的溶剂中，通过控制温度、浓度等条件，使其中一种组分结晶析出，从而实现混合物的分离。

结晶技术适用于对溶解度差异较大的组分，如盐类、有机物等的分离。

4.膜分离技术膜分离技术是一种利用半透膜对混合物进行分离的方法。

在膜分离过程中，通过半透膜的选择性透过性，使其中一种组分透过膜而另一种组分被阻挡在膜的一侧，从而实现混合物的分离。

膜分离技术适用于对分子大小、分子极性等性质差异较大的组分。

5.萃取技术萃取技术是一种通过溶剂对混合物进行分离的方法。

在萃取过程中，利用不同溶剂对混合物中的组分进行选择性溶解，从而实现混合物的分离。

萃取技术适用于对溶解性差异较大的组分，如酸碱、有机物等的分离。

二、空分工艺的应用领域空分工艺在化工生产过程中有着广泛的应用，主要包括以下几个领域：1.石油化工行业在石油化工行业中，空分工艺被广泛应用于石油的提炼、燃料的分离、乙烷等化学品的生产等过程中。

通过蒸馏、吸附、膜分离等方法，可以分离出不同组分的产品，提高产品的纯度和品质。

空分基本原理

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。

空分工艺流程简介

特点
设备紧凑，能耗低，操作简便。但膜材料性能要求较高，分离效率受膜材料影响较大。
03
空分设备组成及功能
空气压缩机
01
将大气中的空气吸入并进行压缩，提高空气的压力和温度。
02
为后续的冷却、纯化和分离过程提供必要的动力。
03
通常采用多级压缩和级间冷却的方式，以提高压缩效率和降低能耗。
冷却器与纯化器
原理
空分工艺主要基于空气中氧气、氮气等组分的沸点不同，通过精馏方法将其分离。在低温条件下，空气被液化后送入精馏塔，经过多次部分汽化和部分冷凝，实现各组分的分离。
空分工艺应用领域
冶金工业
用于高炉富氧炼铁、炼钢吹氧等，提高产量和
降低能耗。
化学工业
石油工业
医疗保健
作为合成氨、合成甲醇等化工过程的原料气。
分离过程
精馏塔分离
利用精馏塔中的温度梯度和浓度梯度，使空气组分在塔内多次部分汽化和部分冷凝，实现氧气、氮气等组分的分离。
冷凝蒸发法
通过冷凝器将空气液化后，利用不同组分的沸点差异进行分离。液氧在冷凝蒸发器中蒸发，同时吸收热量，使液氮冷凝成液体，从而实现氧氮分离。
产品输出与储存
产品输出
将分离得到的氧气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ氮气等产品通过管道输送至用户端或储存设备。
再生技术
采用加热、减压等方法对吸附剂进行再生，恢复其吸附性能。
膜分离法关键技术与参数
膜材料选择
选用具有高渗透性、选择性和稳定性的膜材料，如有机膜、无机膜等。
膜组件设计
通过合理的膜组件结构设计和优化，提高膜分离效率。
操作条件
控制适当的操作温度、压力和膜两侧浓度差，以实现目标组分的有效分离。

空分的基本知识

空分的基本知识1.1.什么是空分空分就是空气分离的简称。

1.2空分的原料：空气空气的成分：主要成分是O2、N2和Ar；体积比：O2：N2：Ar=20.95% ：78.09% ：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。

1.3 空气分离的方法：吸附法、膜分离法、低温精馏法。

1吸附法让空气通过分子筛吸附塔，利用吸附塔中特殊的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。

2.膜分离法利用有机聚合膜的选择渗透性，从气体混合物中将氧、氮分离，获得富氧气体。

3.低温精馏法：我们公司采用的是低温精馏法，因为前二者不能同时产出大量的高质量的气体。

只有低温精馏法能够满足大批量高纯度的生产需要。

低温精馏法他是利用多组分构成的液体介质里，各组分沸点的不同，进行多次部分冷凝和多次部分蒸发，从而逐步达到分离的目的。

沸点：在一定压力下，液体温度达到沸腾时的温度。

压力越高，沸点越高；压力越低，沸点越低。

1）O2沸点：-183℃（90K）2）N2沸点：-196℃(77K)3）Ar沸点：-186℃（87K）4）液空的沸点：-191℃（82K）5）液空的冷凝点：-194℃（79K）空分主要分为下面几个系统；空气预冷系统目的；空气预冷系统是串接于空气压缩机系统和分子筛吸附系统之间，旨在降低进分子筛纯化器的空气温度，来减少空气的含水量，并通过水洗涤除去大部分水溶性有害物质，起的冷却，洗涤，净化作用以保证分子筛纯化器的安全工作。

主要设备由空冷塔，水冷塔，和四水泵组成；空冷塔的流程；压缩空气从空冷塔下部由下至上穿过空冷塔与至上而下的常温水，冷冻水逆流接触，进行热质交换冷却空气。

空冷塔原理；对于空冷塔，当进塔的热空气为不饱和状态，进塔水温低于进塔空气的露点时，经过塔内的气液逆流接触，空气为减湿降温过程，传热方向都是由空气传给水；而水的出塔温度将可能高于进塔空气露点时，塔底的传质是由水传给空气，而塔顶的传质是由空气传给水，故在全塔内传质方向是不同的。

工业制取氧气的方法和原理

工业制取氧气的方法和原理工业制取氧气是指通过特定的工艺和设备将空气中的氧气分离出来，以满足工业生产或其他需求的过程。

下面将从制取氧气的方法和原理两个方面进行详细介绍。

一、制取氧气的方法1. 空分法空分法是目前广泛应用于工业制取氧气的方法之一。

它基于空气中氮气和氧气的不同物理性质，利用分子筛或冷凝等工艺将氧气从空气中分离出来。

具体步骤如下：（1）压缩空气：将大气中的空气经过压缩机进行压缩，以提高氧气的浓度。

（2）冷却净化：通过冷却和过滤等工艺，去除空气中的杂质和水分。

（3）分离氮氧：利用分子筛或冷凝器等设备，将氮气和氧气分离，从而获取高浓度的氧气。

2. 液化法液化法是另一种制取氧气的常用方法。

它基于氧气和空气的沸点差异，通过冷却和液化的方式将氧气从空气中分离。

具体步骤如下：（1）压缩空气：将大气中的空气经过压缩机进行压缩，以提高氧气的浓度。

（2）冷却净化：通过冷却和过滤等工艺，去除空气中的杂质和水分。

（3）液化氧气：利用制冷机或液化器等设备，将氧气冷却至其沸点以下，使其液化为液态氧气。

3. 膜分离法膜分离法是一种新兴的制取氧气方法。

它利用特殊的膜材料，通过气体分子的渗透和选择性吸附，将氧气从空气中分离出来。

具体步骤如下：（1）压缩空气：将大气中的空气经过压缩机进行压缩，以提高氧气的浓度。

（2）膜分离：将压缩后的空气通过膜分离器，膜材料会选择性地让氧气分子通过，从而分离出氧气。

二、制取氧气的原理制取氧气的原理主要涉及氮氧分子的物理性质和分离方法的工艺原理。

1. 氮氧分子的物理性质氮氧分子在物理性质上有所不同，主要体现在沸点和相对分子质量上。

氮气的沸点为-195.8°C，而氧气的沸点为-183°C，两者之间存在较大的沸点差异。

此外，氮气的相对分子质量为28，而氧气的相对分子质量为32。

2. 分离方法的工艺原理不同的制取氧气方法基于氮氧分子的物理性质差异，通过不同的分离工艺来实现氧气的分离。

空分基础知识

空分基础知识空分是一种常用的物理分离技术，通过利用物质在气相和液相之间的分配行为，将混合物中的组分分离开来。

空分技术广泛应用于化工、制药、石油、天然气等领域，具有高效、可控性强的特点。

一、空分的基本原理空分的基本原理是根据物质在不同相态下的物理性质的差异，通过调节温度、压力等条件，使混合物中的组分分配到不同的相中。

常见的空分技术包括蒸馏、吸附、萃取、膜分离等。

1. 蒸馏蒸馏是一种利用液体的沸点差异进行分离的方法。

通过加热混合物，使其中沸点较低的组分先蒸发，并在冷凝器中冷凝回液体，从而实现分离。

蒸馏广泛应用于石油化工、制药等领域。

2. 吸附吸附是一种利用固体吸附剂对混合物中组分的吸附能力差异进行分离的方法。

通过将混合物经过吸附床，使其中不同组分在吸附剂表面的吸附能力不同，从而实现分离。

吸附广泛应用于气体分离、有机废气处理等领域。

3. 萃取萃取是一种利用溶液中组分溶解度差异进行分离的方法。

通过将混合物与适当的溶剂接触，使其中溶解度较高的组分在溶剂中溶解，从而实现分离。

萃取广泛应用于化工、制药等领域。

4. 膜分离膜分离是一种利用膜的选择性通透性进行分离的方法。

通过选择适当的膜材料和适当的工艺条件，使其中某些组分可以通过膜，而其他组分被阻隔在膜的一侧，从而实现分离。

膜分离广泛应用于水处理、气体分离等领域。

二、空分技术的应用空分技术在各个领域都有着重要的应用。

以下列举几个常见的应用案例：1. 空分技术在石油化工中的应用石油化工是空分技术应用最广泛的领域之一。

通过空分技术，可以将石油中的不同组分，如乙烯、丙烯等分离出来，用于生产塑料、橡胶等产品。

2. 空分技术在制药中的应用制药领域也是空分技术的重要应用领域之一。

通过空分技术，可以将药物中的不同成分进行分离纯化，提高药物的纯度和质量。

3. 空分技术在天然气中的应用天然气中常常含有多种组分，如甲烷、乙烷、丙烷等。

通过空分技术，可以将其中的不同组分进行分离，从而提高天然气的纯度和质量。

空分原理

空分原理绪论一、空气分离的几种方法：先将空气→压缩→膨胀→液化然后在精馏塔内利用氧、氮沸点的不同，用精馏方法分离是两个过程：液化和精馏是深冷和精馏的统一上塔主要是分离，下塔是液化和初步分离特点：产量大，纯度高缺点：能耗大，设备投资大2、吸附法：利用固体吸附剂对气体混合物种某些组分吸附能力的差异进行的。

（1）、变压吸附制氧，用pu-8型分子筛（2）、变压吸附制氮专用分子筛工艺特点：优点：方便，能耗小，投资小，只是再生时才有能量损耗缺点：产量小，纯度不够，易损件多O2目前能做到8000Nm3/h，纯度95%，N299.9%3、薄膜渗透法：利用有机聚合膜的渗透选择性从流体混合物中使特定组分分离的方法。

主要用来制氮。

特点：同变压吸附法基本相同，不同的是基本没有能耗。

二、学习的基本内容1、热力学第一、第二定律、传热机理、流体力学2、获得低温的方法（1）相变制冷、（2）、等熵膨胀（3）、绝热节流3、溶液热力学基础：拉乌尔定理、康诺瓦罗夫定理4、低温工质的一些物性5、液化循环6、气体分离三、空分的应用领域1、钢铁，1t钢50-60Nm3O22、能源，城市煤气化3、化工领域，化肥、电子、玻璃4、造纸，Ca2ClO35、国防工业火箭研究、太空研究6、机械行业焊接、切割Ar：不锈钢、保护气Ke：发光材料、灯泡绝缘玻璃四、发展趋势（1）大型、超大型（2）四大启动：煤化工、煤化工联合循环发电、液化天然气接受站、还原法炼铁（1t铁500-600Nm3O2）煤化工：包括煤代油：甲醇混合燃料85%甲醇、15%汽油煤制油：煤直接制油C+H=CnHm 代表shell炉煤间接制油：水煤气C+H2O=高温高压→CO+H2→德士古炉→甲醇液化天然气接受站主要回收冷量。

（3）、二次采油：产量下降用挤海绵的方法向油井注氮气（4）、托卡马克装置（人造太阳），受控热核聚变空分装置最大的是南非索萨尔的11.388万方/h制氮装置理论上和实际上能做到18万方/h，目前国内最大的是杭氧的6万方/h，在杭州还有一个液空杭州，是独资企业，给加拿大做了一套10万方第一章空分工艺流程的组成分馏塔系统分为：制冷、换热、精馏；预冷系统分为氨水冷和冷气机组仪控和电控系统贯穿整个系统。

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。

分离氧气和氮气的方法

分离氧气和氮气的方法
分离氧气和氮气的方法可以通过空分法和化学吸附法两种方式实现。

1.空分法（常用于工业生产）。

空分法基于氧气和氮气的沸点差异，将压缩空气通过压缩机压缩后进入空分设备。

在空分设备中，利用吸附剂捕获一部分氮气，剩余的气体富含氧气，通过空分设备的分离膜分离得到纯氧气和氮气。

2.化学吸附法（常用于实验室）。

化学吸附法基于氮气和氧气分别与特定化合物的亲和力不同。

一般而言，通过吸附剂将氧气吸附下来，让氮气通过吸附剂，然后更换吸附剂，让氮气被吸附下来，以此得到纯的氧气和氮气。

常用的吸附剂为碳分子筛等。

空分折合当量氧计算

空分折合当量氧计算当量氧是指在化学反应中与其他物质发生反应所需的氧气量。

而空分折合当量氧计算则是根据实际的气体流量和成分，计算出空分装置所提供的当量氧量。

本文将详细介绍空分分离技术以及空分折合当量氧计算的原理和方法。

一、空分分离技术概述空分分离技术是一种利用物理方法将空气中的氧气、氮气等成分进行分离的技术。

空分装置是空分分离技术的核心设备，它通过控制压力、温度和分离膜的选择，实现对氧气和氮气等成分的分离和纯化。

空分装置广泛应用于化工、冶金、石油和医药等领域，为各个行业提供了重要的工业气体。

二、空分折合当量氧计算原理空分分离技术中的空分装置可以通过气体流量和成分的测量，计算出当量氧的量。

当量氧的计算基于以下原理：1. 空气中的氧气和氮气是按一定比例混合的，可以根据空气中的氧气和氮气的百分比来计算当量氧的分数。

2. 空分装置通过分离膜对空气进行分离，将氧气和氮气分别收集起来。

3. 通过对气体流量的测量，可以确定单位时间内空分装置所提供的氧气和氮气的量。

4. 根据氧气和氮气的百分比以及其对应的当量系数，可以计算出空分装置所提供的当量氧的量。

三、空分折合当量氧计算方法空分折合当量氧的计算方法主要有以下几种：1. 直接计算法：根据空分装置的设计参数和操作条件，结合气体流量和成分的测量结果，使用相应的计算公式直接计算出当量氧的量。

2. 比例计算法：通过测量空气中氧气和氮气的百分比，根据其对应的当量系数，按照比例计算出当量氧的量。

3. 校正计算法：在直接计算法和比例计算法的基础上，根据实际运行情况进行校正，调整计算结果，使其更准确。

四、空分折合当量氧计算的应用空分折合当量氧的计算在工业生产过程中具有重要的应用价值。

它可以用于以下方面：1. 控制空分装置的操作条件，确保其提供的当量氧符合生产工艺要求。

2. 监测空分装置的性能和运行状况，及时发现和解决问题，保障生产的连续性和稳定性。

3. 优化空分装置的设计和运行参数，提高其分离效率和经济性。