21 空气分离的基本原理

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空分设备原理

空分设备原理
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。

工艺流程
1、空气压缩：空气被空气压缩机压缩至0。

5~0。

7Mpa；
2、预冷：空气在预冷机组中预冷到5℃~10℃，并分离水分；
3、纯化：空气在分子筛纯化器中清除剩余水分、二氧化碳和碳氢化合物；
4、空气膨胀：空气在膨胀机中膨胀制冷以及提供装置所需的冷量；
5、换热：空气在分馏塔住换热器中与返流的氧气、氮气、污氮气进行换热，被冷却接近液化温度并把返流的氧气、氮气、污氮气反复热到环境温度；
6、过冷：氮气在过冷器中过冷节流前的液空和液氮；
7、精馏：空气在精馏塔中进行精馏分离，在上塔顶部获得产品氮气，在上塔底部获得产品氧气。

空气分离技术运行调优措施探讨

空气分离技术运行调优措施探讨空气分离技术是一种利用分子筛、膜分离、吸附分离等方法，将空气中的氮气、氧气、氩气等成分进行分离的技术。

在工业生产和生活中，空气分离技术被广泛应用于气体生产、化工、医药、电子、食品等领域。

在实际操作中，由于空气中成分复杂、温度压力变化等原因，空气分离技术的运行会出现一些问题，需要进行调优措施。

本文将探讨空气分离技术运行调优措施，希望能为相关行业的技术工作者提供一些参考。

一、空气分离技术的运行原理空气分离技术是通过将空气压缩、冷却、蒸发等一系列处理过程，使得空气中的氮气、氧气、氩气分离开来。

其主要原理是根据不同气体的沸点、吸附性能等差异，利用分子筛、膜分离、吸附分离等方法进行分离。

这样可以得到高纯度的氮气、氧气、氩气等气体，用于工业生产和生活用途。

1. 温度压力变化引起的问题：在空气分离技术的运行过程中，温度、压力等参数的变化会对分离效果产生影响，导致产物品质下降。

2. 设备老化引起的问题：空气分离设备长时间运行后，易出现膜污染、吸附剂失效等问题，降低了分离效率。

3. 操作失误引起的问题：操作人员的操作不当，可能会造成设备的故障，或者产生安全隐患。

1. 控制温度压力变化：针对温度压力变化引起的问题，应对设备进行监控和调节，保持恒定的操作参数。

通过加装冷却系统、加强检修保养等措施，减少温度压力变化对设备的影响。

2. 定期维护设备：定期对空气分离设备进行维护保养，清洗膜、更换吸附剂等，保证设备的正常运行。

3. 加强操作培训：针对操作人员，进行专业培训，提高其对设备操作的熟练程度，减少操作失误的发生。

4. 使用先进的监控系统：通过引入先进的监控系统，可以实时监测设备的运行状态和参数变化，及时做出调整，确保设备运行稳定。

5. 加强安全意识：建立健全的安全管理制度，加强设备的安全保护措施，减少操作失误对设备和人员的危害。

通过以上调优措施的实施，可以有效解决空气分离技术运行中出现的问题，提高设备的稳定性和分离效率。

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。

空气分离的原理

空气分离的原理
空气分离的原理是利用空气中不同气体的物理性质和化学性质的差异，通过一系列的物理方法、化学方法或者物理化学方法将空气中的气体分离出来。

空气中主要包含氮气、氧气、氩气和其他少量的气体成分。

下面介绍几种常见的空气分离方法：
1. 稀释法：根据各种气体的沸点和沸点的升降顺序，将空气进行逐渐稀释，再通过冷凝和蒸发等方法，分离出不同沸点的气体。

这种方法主要应用于空气中气体含量较低的场合，如制取高纯度气体。

2. 压缩-膨胀法：将空气先经过压缩，然后通过减压膨胀，根据不同气体的压缩系数和膨胀系数的差异，使气体分离出来。

这种方法常用于制取液态空气。

3. 冷凝法：利用空气中不同气体的沸点差异，通过控制温度使其中某些气体冷凝成液体，然后通过蒸发等方法将液体气体分离出来。

这种方法主要用于制取液态氧气。

4. 吸附法：利用吸附材料对空气中的气体有选择性地吸附，再通过改变温度或者压力，将吸附气体从吸附剂上解吸出来。

这种方法适用于制取高纯度气体和分离混合气体成分。

以上是几种常见的空气分离方法，通过这些方法可以将空气中的不同气体分离出来，从而得到单一气体或者高纯度气体。

这些分离气体的应用广泛，涉及到制药、工业、医疗等领域。

空气分离技术简介

特点：投资省、建设周期短、生产能力低、纯度低（93%左右）、由于空气中近79%的高氮含量，所需分子筛量较大，一般适用于小于4000m3/h供氧量的场合。
空气分离的几种方法
膜分离法：利用有机聚合膜对气体混合物的渗透选择性。当空气通过薄膜或中空纤维膜时，氧气穿透过薄膜的速度约为氮气的4~5倍，从而实现氧、氮的分离。
其它特性
预冷系统
净化系统
压缩膨胀系统
换热系统
空气分离（即精馏系统）
预冷系统：对气体预冷，降低能耗，提高经济性
自洁式空气过滤器：作用：除去灰尘及其它机械杂质。离心式空压机：作用：对气体作功，提高能量、具备制冷能力。空气气冷却塔: 作用：把出空压机的高温气体(≤100℃)冷却到～16℃，以改善分子筛纯化器的工作情况。使用方式：出空压机的空气从下部进入空冷塔，水通过布水器均匀地喷淋在填料上，顺填料空隙流下，空气则逆水流而上与水进行热质交换，经旋风分离器，不锈钢丝网捕雾器出塔，进入分子筛吸附系统。
空气分离的几种方法
低温精馏法（经典，传统的空气分离方法）压缩膨胀液化 (利用氧、氮组分的沸点的不同.在大气压下氧沸点为-183℃，氮沸点为-196℃）精馏(使氧、氮分离，制取氧气和氮气)
特点：此法生产量大，氧气和氮气纯度高，电耗低，是目前工业上广泛应用的方法。
空气分离的几种方法
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。
主冷液氧中炭氢化合物，会引起剧烈爆炸；
乙炔及其他炭氢化合物在液氧中的含量极限值
工业气体的安全
防止窒息引起死亡的措施： a.防止氮气的局部增浓，如有增浓做出标记，并加以强制通风； b.严禁人员进入氮气增浓区域； c.人员进入氮气容器或管道前，必须检查确认无氮气增浓方能进去，并在安全人员的监督下进行。

空气分离工艺

空气分离工艺空气分离工艺是一种将空气中的氧气、氮气等组分分离的技术。

该工艺通过物理方法实现，具有广泛的应用领域，包括工业生产、医疗保健、航天航空等。

本文将介绍空气分离工艺的原理、应用以及未来的发展趋势。

一、空气分离工艺的原理空气分离工艺的原理是基于空气中不同气体的沸点不同的特性。

一般来说，空气主要由氧气、氮气以及其他少量气体组成。

而氧气和氮气的沸点分别为-183℃和-196℃。

因此，通过将空气冷却至低于氮气沸点的温度，可以将氮气液化，从而实现氮气和氧气的分离。

1. 工业生产：空气分离工艺在工业生产中起到了重要的作用。

通过分离空气中的氮气和氧气，可以获得高纯度的氧气用于冶金、化工、电子等行业的工艺需求。

同时，分离得到的氮气也可以广泛应用于防护气体、通风换气等方面。

2. 医疗保健：医疗行业对高纯度氧气的需求非常大。

通过空气分离工艺可以获得高纯度的氧气，用于医疗设备、氧气疗法等方面，提供给患者进行呼吸治疗，改善氧气供应不足的情况。

3. 航天航空：航天航空领域对氧气的需求也非常重要。

通过空气分离工艺可以获得高纯度的氧气，用于宇航员在太空中的呼吸供氧，确保他们的生命安全。

三、空气分离工艺的发展趋势随着科学技术的不断进步，空气分离工艺也在不断发展。

未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 技术改进：随着新材料和新工艺的出现，空气分离工艺将更加高效、节能。

通过改进分离设备的结构和材料，提高分离效率，降低能耗，实现更加可持续的生产。

2. 应用拓展：随着科技的进步，空气分离工艺的应用领域将不断扩大。

例如，将空气分离工艺与其他技术结合，可以实现更广泛的应用，例如氧气和氮气的分离与氢气的生产。

3. 环保要求：环境保护意识的提高将推动空气分离工艺向更加环保的方向发展。

未来的空气分离工艺将更加注重废气的处理和资源的循环利用，减少对环境的影响。

空气分离工艺作为一种重要的气体分离技术，具有广泛的应用前景。

通过物理方法将空气中的氧气和氮气等组分分离，可以为工业生产、医疗保健、航天航空等领域提供高纯度气体。

空气分离的原理初中

空气分离的原理初中
空气分离是一种将空气中的成分按照其物理或化学特性分离的过程，通常用于制取高纯度的氧气、氮气等工业气体。

空气主要由氮气、氧气、二氧化碳、氩气等成分组成，其中氮气和氧气的含量最多。

空气分离的原理主要基于气体在固体界面上的吸附、吸附剂的选择性吸附以及分子量和沸点的差异。

下面将从吸附法、压缩法和分子筛法这三个主要方法对空气分离的原理进行详细介绍。

一、吸附法：吸附法是通过固体吸附剂的选择性吸附来实现空气分离的。

一般采用活性炭、分子筛等材料作为吸附剂。

这种方法的原理是根据不同气体在固体表面的吸附性质的差异，将氮气和氧气分离。

由于氧气优先被固体吸附剂吸附，所以只要将空气经过吸附床，氧气就会被吸附，而氮气则通过床层输出。

二、压缩法：压缩法是通过对空气进行压缩，再利用不同组分的沸点差异进行分离的。

当空气被压缩到一定压力后，通过降低温度使不同组分的沸点差别体现出来，进而实现分离。

在压缩机的作用下，空气经过冷却装置进行降温，使氮气和氧气发生液化，液态氧气收集起来，而未液化的氮气则通过返回到压缩机进行循环压缩。

三、分子筛法：分子筛法是利用分子筛吸附剂对气体分子的筛选作用来实现空气分离的。

在分子筛中，吸附剂的孔径较小，而氮气的分子尺寸较大，相对氧气等
其他气体来说，较难穿过分子筛的孔隙，因此可以通过分子筛来将氮气和其他气体分离开来。

当空气经过分子筛时，氮气被吸附下来，而氧气等其他气体则通过分子筛，实现了分离。

需要注意的是，这三种方法都是通过将空气中的氮气和氧气等组分分离出来，而得到高纯度的氧气或氮气。

根据实际需要，可以选择合适的方法进行空气分离。

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。

气体分离的原理

气体分离的原理概述气体分离是一种将混合气体中的组分分离出来的过程，它在许多领域都有重要的应用，如天然气处理、空分、化工生产等。

本文将介绍气体分离的原理以及常见的分离方法。

分离原理气体分离的原理基于物理和化学各自的特性，如气体分子的大小、形状、极性等。

常见的气体分离原理包括渗透、吸附、膜分离、化学反应等。

1. 渗透分离渗透分离是利用不同气体分子的渗透速率差异来实现分离的方法。

在一个渗透膜中，较小分子的渗透速率比较大，因此可以通过加压或降压的方式将较小分子从混合气体中分离出来。

2. 吸附分离吸附分离是利用吸附剂对气体分子的吸附选择性来实现分离的方法。

吸附剂可以是固体、液体或者半固体，通过调节吸附剂的性质和操作条件，使得目标气体能够被吸附，而其他气体则被排除。

3. 膜分离膜分离是指利用半透膜对气体分子的选择性渗透来实现分离的方法。

半透膜可以是有机膜、无机膜或者聚合物膜，通过控制温度、压力和成膜材料的选择，可以将目标气体从混合气体中分离出来。

4. 化学反应化学反应分离是指利用气体分子的化学反应性质来实现分离的方法。

通过选取适当的反应物和反应条件，使得目标气体能够在反应中转化成其他物质，从而实现分离。

分离方法气体分离可以通过多种方法进行，下面将详细介绍几种常见的分离方法。

1. 常压吸附分离常压吸附分离是指在常压下通过吸附剂将目标气体分离出来的方法。

常见的吸附剂有活性炭、沸石等，可以通过调节温度和吸附时间来实现对目标气体的选择性吸附。

2. 压力吸附分离压力吸附分离是指在一定压力下通过吸附剂将目标气体分离出来的方法。

通过调节压力和温度，可以控制吸附剂对不同气体分子的吸附选择性，从而实现分离。

3. 渗透分离渗透分离可以通过加压或者降压的方式实现，其原理是根据不同气体分子的渗透速率差异将气体分离出来。

常见的渗透分离方法有压力摇摆吸附、压力变化吸附等。

4. 膜分离膜分离是通过半透膜将混合气体分离成纯净气体和残余气体的方法。

空气分离原理

目录1.流程总体概述2.压缩机3.换热器4.吸附器5.精馏1.流程总体概述空气中的氮是采用低温精馏方法分离出来的。

上述低温可以通过若干物理过程来达到，这些过程包括：1)空压机，其最基本的作用是使流体有能力沿工艺线路流动；2)采用低温冻结法或物理吸附法，脱除掉所有可能在低温下固化的杂质；3)换热器：用以使空气降温和复热产品气体;4)产冷：-为了开车启动期间的逐渐降温；-补偿系统的冷损（空气与产品气之间的温差，产液体，装置的跑冷损失）；5)脱除所有易与氧发生危险反应的有害杂质（如碳氢化合物）的方法；6)低温分离工艺（精馏）；在气体分离、液化或压缩的过程中所消耗的能量（主要是电能）。

空气中各种气体的特性2. 压缩机参考制造商手册和文件资料，以及液空杭州开车专家在现场递交的文件。

3. 换热器3.1 概述 3.1.1 定义换热器是一种将一股（或几股）流体的热量或冷量传递给另一股（或几股）流体的静止设备。

3.1.2 例子在下面例举的换热器中，进口气流的流量和温度都是一定的，出口气流的温度将由该换热器的工作来决定（进、出口的流量相同）。

气流１进口温度 25︒C ，出口温度－90︒C 。

气流２进口温度－100︒C ，出口温度3.2 热传道 3.2.1 传热过程换热器内部的热量传递可以用图示意。

如图所示，气流1与气流2之间的热传递可以通过 TA 到 TB 的温度变化曲线予以说明。

在换热器壁面上及其邻近区域，由于层流流动，流体１与流体２所产生的热阻R1和R3 减弱了热量的传递。

此外，由于壁面本身的热量传递产生了一个附加的热阻R 2。

R 1，R 2，R 3分别确定了局部换热系数 K 1，K 2和K 3，由它们导出一个总的换热系数K ，其定义如下：1111123123K R R R K K K =++=++气流１与气流２的换热量与换热表面积及温差成正比：∆∆Q K S T =⨯⨯整台换热器的换热量为：Q K S =⨯⨯ △T 平均3.2.2 某段换热区间内的热平衡气流１：∆∆Q W C T p 1111=⨯⨯C p 1气流２：∆∆Q W C T p 2222=⨯⨯T 2+△T 2T 2T 1+△T 1ds根据前面的公式，该段区间所传递的热量：∆∆∆Q K S T T 312=⨯⨯-() W 2气流2C p 2∆∆∆∆∆Q K S T T Ln T T 31212=⨯⨯-（设 ∆∆T T 12〉）这三个换热量是相等的：∆∆∆Q Q Q 123==我们可以根据温度分布在图上显示出整台换热器的换热量。

空气分离技术

空气分离技术空气分离技术是一种广泛应用于化工、能源、环保等领域的重要技术。

它通过物理或化学方法，将空气中的氧气、氮气、稀有气体等组分进行分离，使其得到纯度较高的气体产品。

本文将从空气分离技术的原理、应用和发展前景等方面进行探讨。

空气分离技术的原理主要基于气体的物理性质差异。

根据不同气体的沸点、相对分子质量等特性，可以采用低温分馏、压力摩擦等方法进行分离。

其中，低温分馏是最常见的分离方法之一。

通过将空气冷却至液态，然后逐渐升温，就可以分离出液氧、液氮等不同组分。

此外，膜分离、吸附分离、膨胀分离等技术也被广泛应用于空气分离过程中。

空气分离技术在各个领域具有重要的应用价值。

首先，在化工领域，空气分离技术可以用于制取工业气体，如氧气、氮气、氩气等。

这些工业气体在石油炼制、化学工艺、金属加工等过程中起着重要的作用。

空气分离技术在过去几十年中得到了快速发展，取得了显著的成果。

首先，分离效率得到了大幅提高。

随着新材料、新工艺的应用，空气分离设备的分离效率得到了显著提高，产品纯度也得到了大幅度提升。

其次，设备结构得到了优化。

原来的空气分离设备体积庞大、能耗高，而现在的设备体积小巧、能耗较低，便于安装和运行。

再次，新的分离技术不断涌现。

随着科技的进步，新的分离技术如膜分离、吸附分离等不断涌现，使得空气分离技术的应用更加广泛。

最后，空气分离技术的成本逐渐降低。

随着技术的成熟和市场的竞争，空气分离设备的生产成本不断降低，使得其在各个领域的应用更加普及。

展望未来，空气分离技术还有许多发展空间。

首先，随着能源需求的不断增加，空气分离技术将在能源领域发挥更重要的作用。

例如，将空气分离技术与氢能源技术相结合，可以制取高纯度的氢气，用于燃料电池等领域。

其次，随着环境污染问题的日益突出，空气分离技术在环保领域的应用也将持续增加。

例如，利用空气分离技术处理工业废气，减少对大气的污染。

此外，随着人们对健康的重视，空气净化设备的需求也将不断增加，空气分离技术在医疗领域的应用也将得到进一步拓展。

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
空气分离的基本原理是利用低温精馏法。

空气是由多种气体组成的混
合物，包括氮气、氧气、氩气和少量的二氧化碳、氢气和其他稀有气体。

空气分离的目的是将其中的氮气、氧气和氩气等有用气体分离出来，以便
用于工业生产或其他应用。

首先，需要将空气进行压缩，一般达到几十个大气压。

随后，将压缩
后的空气通过冷却器进行冷却，使其达到低温。

在该过程中，空气被冷却
至液态。

由于不同气体的沸点不同，可以利用这一差异来实现对气体的分离。

在空气冷却的过程中，液态空气会通过精馏塔来进行分离。

精馏塔内
部设有一系列的分馏板，通过加热或降温以及控制压力等因素，使不同沸
点的气体分别汽化或液化。

较易液化的气体会凝结成液态，较难液化的气
体则继续上升至精馏塔的上部。

在精馏塔的不同分馏板上，气体逐渐分离，其中液态氮气居于底部，
液态氧气则集中在中部，液态氩气位于上部。

通过控制温度和压力等因素，可以调整精馏塔的操作条件来实现对氮气、氧气和氩气等气体的纯化和回收。

最后，从精馏塔的不同部位收集氮气、氧气和氩气等纯气体。

这些纯
气体可以经过进一步的处理，用于制造合成氨、造船、切割金属等工业生
产中。

总之，空气分离的基本原理是利用低温精馏法，通过调整温度和压力等操作条件，利用气体的沸点差异，实现对氮气、氧气和氩气等气体的分离。

空气分离技术

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；
a.选择吸附：
b.干燥度高：通常干燥后空气露点可达到负 70 度；
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空分知识
c.有共吸附能力：可以同时吸附水、二氧化碳、乙炔等； d.分子筛具有高的稳定性，温度达到 700℃时，仍不熔性； e.有简单的加热可使其再生；六、吸附过程的进行吸附平衡：当吸附速度和脱附速度相等时（P，T 一定时），吸附与脱附是同时进行
达到 40℃—50℃，然后进入加热器再进入纯化器，但空压机排压增加（因为增加换热器阻力增加）且进口膨胀节以进口为主，成本增加；
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空分知识
第五节制冷系统
§5-1 基本概念一、理想气体
具有两个特性：a.分子间弹性，没有作用力；b 不考虑分子本身所占的体积。实际气体在 P 不太高，比容较大的情况下，可以当作理想气体处理。
四、除尘装置的性能评价 1、流量（处理能力）：选加工空气量的两倍； 2、压力损失； 3、除尘效率； 4、寿命；
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空分知识
第二节空气压缩系统
概念：等温效率：等温效率，为等温功率与轴功率 N 之比，即：控制调节能力：防喘振；振动：经济性：好的用汽轮机，蒸汽机，燃汽轮机；
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空分知识
卧式：中大型；现法液空：立式径向流吸附器。

空气成分分离的原理

空气成分分离的原理
空气成分分离的原理基于气体分子的物理特性，主要包括下述几种方法：
1. 膜分离法：利用气体分子在不同材料的膜上的渗透性差异，通过增加气体分子在一侧的压力差以促使其透过膜，从而实现气体分离。

2. 蓄积吸附法：利用吸附剂对气体分子的吸附性差异，通过一系列吸附和解吸的过程实现气体分离。

3. 压力摩擦法：利用气体分子在狭窄通道中的摩擦阻力差异，使分子尺寸较小的气体分子较容易通过狭窄通道，从而实现气体分离。

4. 膜溶解法：利用具有选择性的溶胀膜对气体分子的溶解性差异，通过溶解和扩散的过程实现气体分离。

5. 冷凝液吸附法：通过将气体与液体接触，利用气体分子在液体中的亲溶性差异，从而使特定气体被液体吸附，实现气体分离。

这些原理可以单独应用或结合使用，根据气体成分和分离需求的不同选择相应的方法。

空气分离原理

一、空气分离的方法和原理空分的含义：简单说就是利用物理或者化学方法将将空气混合物各组进行分开，获得高纯氧气和高纯氮气以及一些稀有气体的过程。

空分分离的方法和原理：空气中的主要成分是氧和氮，它们分别以分子状态存在，均匀地混合在一起，通常要将它们分离出来比较困难，目前工业上主要有３种实现空气分离方法。

１）深冷法（也称低温法）：先将混合物空气通过压缩、膨胀和降温，直至空气液化，然后利用氧、氮汽化温度（沸点）的不同（在标准大气压下，氧的沸点为﹣１８３℃；氮的沸点为﹣１９６℃，沸点低的氮相对于氧要容易汽化这个特性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，低沸点组分氮较多的蒸发，高沸点组分氧较多的冷凝的原理，使上升蒸气氮含量不断提高，下流液体中的氧含量不断增大，从而实现氧、氮的分离。

要将空气液化，需将空气冷却到﹣１７３℃以下的温度，这种制冷叫深度冷冻（深冷）；而利用沸点差将液态空气分离为氧、氮、氩的过程称之为精馏过程。

深冷与精馏的组合是目前工业上应用最广泛的空气分离方法；２）吸附法：利用多孔性物质分子筛对不同的气体分子具有选择性咐附的特点，对气体分子不同组分有选择性的进行吸附，达到单高纯度的产品。

吸附法分离空气流程简章，操作方便运行成本较低，但不能获得高纯度的的双高产品。

３）膜分离法：利用一些有机聚合膜的潜在选择性，当空气通过薄膜或中空纤维膜时，氧气穿过膜的速度比氮快的多的特点，实现氧、氮的分离。

这种分离方法得到的产品纯度不高，规模也较小，目前只适用于生产富氧产品。

二、空气的组成氧、氮、氩和其他物质一样，具有气、液和固三态。

在常温常压下它们呈气态。

在标准大气压下，氧被冷凝至－183℃，氮被冷凝至－196℃，氩被冷凝至－186℃即会变为液态，氧和氮的沸点相差13 ℃，氩和氮的沸点相差10 ℃，空气的分离就是充分利用其沸点的不同来将其进行分离。

空气中除氧、氮和氩外，还有氖、氦、氪、氙等稀有气体，这些稀有气体广泛应用在国防、科研及工业上，稀有气体的提取也直接关系到空分装置氧气的提取率和生产运行能耗。

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。

空气分离器结构及原理

空气分离器结构及原理目前应用最多的是卧式空气分离器和立式空气分离器;卧式空气分离器也称四重套管式空气分离器,一般应用在大中型氨制冷系统的冷库,一座冷库只选用一台卧式空气分离器就够了;立式空气分离器一般用在中小型氨制冷系统;卧式空气分离器的分离效果好;一、卧式空气分离器1、结构及原理：卧式空气分离器如右图所示,它是由4根直径不同的无缝钢管组成,管1与管3相通,管2与管4相通;混合气体自冷凝器来,通过混合进气阀进入管2,氨液自膨胀阀来,进入管1后吸收管2内的混合气体热量而气化,氨气出口经降压管接至总回气管道,则氨气被压缩机吸入;管2里的混合气体被降温,其中氨气被凝结为氨液流入管4的底部,空气不会被凝结为液体,仍以气态存在,将分离出来的空气经放空气阀放出,达到使系统内空气分离出去的目的;2、操作方法：首先打开混合气体阀,让混合气体进入管2,再打开回气阀,使管3与回气总管相通,然后微开与管1相连接的膨胀阀,向管1供液,供液不能过快过多,以降压管自控器分离器接口向上的 1.5m以内结霜为最好;放空气阀外接一根钢管,管上套一根橡皮管通入水桶内,橡皮管入水一端系一重物,防止橡皮管出口露出水面;微微开启放空气阀,水中便有气泡由下向上浮起,放空气阀不要开启过大,以水内有一定速度气泡跑出为准;管4的底部外表面逐渐开始结霜,当霜结到外管直径的1／3高度时,将管1外来供液的膨胀阀关闭,打开空气分离器本身自有的节流阀,让管4底部凝结的氨液经节流阀供入管1内,这样就实现放空气自身凝结的氨液给自己供液;一般地说,此时已进入自行放空气阶段;操作人员要经常查看降压管的霜不可结得过高；再看空气分离器外壁上的霜不可结得太少或没有,如果太少或没有,证明凝结的氨液量少,给管1供液会不足;此时应再利用管1外接的膨胀阀补充一点氨液,使管外霜结到外管直径的1／3高度的地方;水桶内气泡上升过程中,体积不缩小,水温不升高,放出的是空气;如果在上升过程中,体积逐渐缩小,甚至无气泡产生而只有水的流动,证明放空气完毕;因为氨气与水相溶,不产生气泡,甚至水呈乳白色,水温上升;放空气完毕,应关闭混合气体阀、放空气阀,并检查外接膨胀阀是否关闭;自身节流阀仍为开启的,让氨气仍旧被压缩机抽走,空气分离器内的余氨被尽量抽走后,关闭节流阀,停止放空气工作;但降压管上的回气阀应常开,以防空气分离器压力升高;二、立式空气分离器立式空气分离器如下图所示,它是由钢板卷成,内部有蛇形蒸发盘管;它的工作原理与卧式相同,混合气体自阀1进入,蒸发盘管内的氨液吸收混合气体热量而气化,从阀2被压缩机吸走,混合气体内的氨气液化流到底部,不凝性气体便被分离出来从阀4放出;它在顶部有一支温度计,从温度计读数来决定是否需要放空气;当温度值低于冷凝压力pk 所对应的饱和温度tk很多时,证明空气含量多,需要放空气;反之,若温度计读数接近冷凝温度tk时,说明放空气工作应停止;立式空气分离器通过温度传感器及自动化元件实现自动工作,其程序如下：1、开启阀1,将冷凝器内的混合气体放入桶内,至压力平衡不再进入时关闭阀1;2、开启阀2,使蒸发盘管与回气总管相通;3、微开节流阀3,让氨液进入蒸发盘管,氨液吸收混合气体热量,将其中氨气液化流到桶底部,空气集中在桶的上部;4、稍等一会,开启阀4放空气;放完后关闭阀4和阀3;微开阀5,使凝结的氨液进入蒸发盘管后关闭阀5及阀2,完成一次放空气步骤,恢复初始状态;5、再按上四个述程序进行第二次、第三次------放空气工作,直至放完空气为止;但是自动放空设施经常出现故障,废置的较多;可参照卧式空气分离器的放空气步骤进行人工放空气工作,步骤如下：1、首先开启阀2,使气化的氨气与回气总管接通;2、开启阀1,让混合气体进入桶内降温;3、微开阀3向蒸发盘管供液;4、微开阀4放空气;5、经过一段时间,关闭阀3,微开阀5,使液化的氨液自行给蒸发盘管供液;此时可从阀2上的降压回气管上的结霜情况来判断供液多少,应使结霜高度不超过1.5m为准;若霜开始融化,应再微开阀3补充一点液体;若霜结得太高,应关小阀3或阀5;此时放空气进入自行工作;6、结束时,关闭阀3及阀1、阀2,让桶内剩余氨继续被压缩机吸走,降低桶内及盘管内的压力后关闭阀5.阀2可不关闭;。

分离空气法的原理

分离空气法的原理
嘿，你知道不？咱今儿个来聊聊分离空气法的原理。

我记得有一次啊，我去了一个工厂参观。

那个工厂可大了，里面有好多奇奇怪怪的机器。

走着走着，我就看到了一个特别大的家伙，旁边的工人师傅说，这就是用来分离空气的设备。

这分离空气啊，其实就跟咱平时分东西差不多。

空气里不是有好多不同的东西嘛，像氮气啦、氧气啦、还有一些稀有气体啥的。

就好比你有一堆混合在一起的糖果，有草莓味的、葡萄味的、橙子味的。

你想把它们分开，就得有个办法。

分离空气呢，就是利用各种气体的不同性质来把它们分开。

比如说，氮气和氧气的沸点不一样。

就好像草莓味的糖果和葡萄味的糖果在不同的温度下会有不同的表现。

工厂里的那个大设备呢，就会把空气降温、加压，让不同的气体在不同的条件下变成液体或者固体。

然后再根据它们的特点，把它们一个一个地分离出来。

我看着那个大设备，心里就想啊，这可真神奇。

就这么一个大家伙，能把看不见摸不着的空气给分成不同的部分。

这就跟变魔术似的。

咱再回到分离空气法的原理哈。

其实就是找到不同气体的“弱点”，然后对症下药，把它们给分开。

就像你知道了草莓味的糖果怕热，葡萄味的糖果怕冷，你就能根据这个来把它们分开一样。

总之呢，分离空气法就是这么个神奇的事儿。

通过利用不同气体
的不同性质，把空气这个大“混合包” 给分成一个个小“包裹”，让我们能得到纯净的氮气、氧气啥的。

这可真是太厉害了！。

21 空气分离的基本原理

空分设备原理

空气分离技术运行调优措施探讨

空气分离技术

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