空分分子筛培训课件
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2024版年度空分培训课件教材
14
保持设备清洁，及时清 理灰尘、油污等杂物。
设备异常处理措施
01
02
03
04
发现设备异常情况，立即采取 措施停机检查。
对于设备故障，应及时通知专 业维修人员进行维修。
对于设备事故，应按照应急预 案进行处理，防止事故扩大。
详细记录设备异常情况、处理 措施及效果，为后续工作提供
参考。
2024/2/3
空气压缩机 空气预冷系统 分子筛纯化系统
精馏塔
2024/2/3
用于将原料空气压缩至所需压力， 是空分设备的动力来源。
利用分子筛的吸附性能，除去空 气中的水分、二氧化碳等杂质。
10
操作参数及影响因素
操作参数
包括原料空气流量、压力、温度、产品纯度等，这 些参数直接影响空分设备的运行效果和产品质量。
影响因素
29
培训效果反馈机制建立
学员反馈
通过问卷调查、座谈会等方式收集学员对培训的 意见和建议。
教师评估
对教师的教学质量进行评估，以便及时调整教学 策略。
企业反馈
与企业保持沟通，了解学员在实际工作中的表现， 评估培训效果。
2024/2/3
30
持续改进方向和目标
01
完善课程体系
根据学员反馈和企业 需求，不断完善空分 培训课程体系。
2024/2/3
生产过程监控
对生产过程中的关键参数 进行实时监控，如温度、 压力、流量等，确保生产 过程处于受控状态。
产品抽样检测
定期对产品进行抽样检测， 及时发现并处理潜在的质 量问题。
19
不合格产品处理流程
隔离存放
对不合格产品进行隔离存放，避 免与合格产品混淆。
处理措施
保持设备清洁，及时清 理灰尘、油污等杂物。
设备异常处理措施
01
02
03
04
发现设备异常情况，立即采取 措施停机检查。
对于设备故障，应及时通知专 业维修人员进行维修。
对于设备事故，应按照应急预 案进行处理，防止事故扩大。
详细记录设备异常情况、处理 措施及效果，为后续工作提供
参考。
2024/2/3
空气压缩机 空气预冷系统 分子筛纯化系统
精馏塔
2024/2/3
用于将原料空气压缩至所需压力， 是空分设备的动力来源。
利用分子筛的吸附性能，除去空 气中的水分、二氧化碳等杂质。
10
操作参数及影响因素
操作参数
包括原料空气流量、压力、温度、产品纯度等，这 些参数直接影响空分设备的运行效果和产品质量。
影响因素
29
培训效果反馈机制建立
学员反馈
通过问卷调查、座谈会等方式收集学员对培训的 意见和建议。
教师评估
对教师的教学质量进行评估，以便及时调整教学 策略。
企业反馈
与企业保持沟通，了解学员在实际工作中的表现， 评估培训效果。
2024/2/3
30
持续改进方向和目标
01
完善课程体系
根据学员反馈和企业 需求，不断完善空分 培训课程体系。
2024/2/3
生产过程监控
对生产过程中的关键参数 进行实时监控，如温度、 压力、流量等，确保生产 过程处于受控状态。
产品抽样检测
定期对产品进行抽样检测， 及时发现并处理潜在的质 量问题。
19
不合格产品处理流程
隔离存放
对不合格产品进行隔离存放，避 免与合格产品混淆。
处理措施
空分分子筛课件
TRANSITION
。。。
。。。
注意事项：SCM激活后（Monitoring）出现红色×，表示SCM有错误
SCM顺控程序功能块介绍
一、Transition（条件块）
每个条件块最多包含10个条件
每个条件块最多包含4个逻辑门（运算）
3个主级运算（Primary：P1 P2 P3） 1个次级运算（Secondary：S）
NONE OPERATOR PROGRAM NORMAL
PIDA.MODE:=0 PIDA.MODE:=1 PIDA.MODE:=2 PIDA.MODE:=3 PIDA.MODE:=4 PIDA.MODE:=5
MAN AUTO CAS BCAS NONE NORMAL
程序中查看命令、状态
定时器TIMER
二、Step（步骤块）中，举例说明：
1、FIC100.PIDA.MODEATTR:=2
2、FIC100.PIDA.SP:=90.0
3、Motor100.DEVCTLA.GOP:=5
(S1)
4、CM1.DEVCTLA.GOP:=(CM1.FLAGA.PVFL)?5:NOP
条件赋值：先扫描？前的语句，满足条件后把5赋给:=前，否则NOP赋给:=前
NONE Inactive Strat Reset Interrupt Restrat Hold Stop Abort Resume Active Cancel
程序中查看命令、状态
顺控程序状态：M.STATE=0 Loading SCM.STATE=1 Loaded SCM.STATE=2 Inactive SCM.STATE=3 Validated SCM.STATE=4 Running SCM.STATE=5 Complete SCM.STATE=6 Checking SCM.STATE=7 Idle SCM.STATE=8 Interrupting SCM.STATE=9 Interrupted SCM.STATE=10 Restrating
空分分子筛培训
启动前的准备工作
检查设备各部件是否完好， 确认电源、气源等供应是 否正常。
启动步骤
按照操作规程逐步启动设 备，包括开启电源、启动 冷却系统、启动控制系统 等。
停车步骤
在设备正常运行状态下， 按照操作规程逐步停车， 包括关闭控制系统、停止 冷却系统、切断电源等。
正常运行监控参数调整
监控参数
密切关注设备运行过程中各项参数的变化，如温度、压力、 流量等。
学员普遍认为本次培训内容充 实，理论与实践结合紧密，收
获颇丰。
通过与同行交流，拓宽了视野 ，增进了对空分分子筛领域的
了解。
实验操作环节让学员亲身体验 了空分分子筛的实际应用，加
深了对理论知识的理解。
部分学员表示，希望未来能够 举办更多类似的培训活动，以
便持续学习和提升。
未来发展趋势预测
随着环保要求的日益严格，空分分子 筛在气体分离和净化领域的应用将更 加广泛。
01
掌握了空分分子筛的基本 原理和工作机制，包括吸 附、脱附等关键过程。
02
学习了空分分子筛的选 型、设计、安装和调试 等实用技能。
03
通过案例分析，了解了空 分分子筛在实际应用中的 常见问题及解决方案。
04
进行了实验操作，熟悉 了空分分子筛的性能测 试和维护方法。
学员心得体会分享
01
02
03
04
空分分子筛的智能化、自动化程度将 不断提升，以适应工业4.0的发展趋 势。
新型空分分子筛材料的研发将成为未 来发展的重要方向，以提高吸附性能 和降低能耗。
空分分子筛的回收利用和再生技术将 得到更多关注，以实现资源的可持续 利用。
持续学习提升建议
关注行业动态，及时了解空分分子筛领域的新技术、新 产品和新应用。
空分技术培训课件
科学实验
为科研机构提供高纯度气体，支持 科学实验和研究。
空分技术的发展历程
初始阶段
早期的空分技术主要采用低温 精馏法，随着技术的发展逐渐
被淘汰。
经典阶段
20世纪中叶，出现了以分子筛吸 附和膜分离为代表的新型空分技 术。
现代阶段
随着科技的进步，现代空分技术已 发展成为一个综合性、系统性的工 程领域，涉及多个学科的交叉融合 。
02
空分技术的基本原理与流程
空气分离的基本原理
空气的组成与性质
空气主要由氮气、氧气、氩气等组成，不同气体之间存在一定的物理和化学 性质差异。
空气分离的依据
空气分离主要依据空气中各组分气体之间的沸点、溶解度等差异，通过制冷 、吸附、膜分离等方式实现不同气体的分离和提纯。
空气分离的工艺流程
空气的过滤与净化
空气的压缩与冷却
将空气中的灰尘、杂质等去除，达到一定纯 净度的要求。
将空气压缩并冷却到适当的温度，以便进行 后续的分离处理。
空气的分离与提纯
产品的储存与输送
通过各种分离技术如精馏、吸附、膜分离等 ，将空气中的不同组分气体分离和提纯。
将分离出的不同气体进行储存、运输或直接 输送到下游用户手中。
空气分离的主要设备
。
采用高效分离技术
利用新型的高效吸附剂、高精 度的过滤器等，提高空气分离
的精度和效率。
加强过程控制
采用先进的控制系统，实现生 产过程的自动化和智能化，提
高分离效率。
开发新型的空气分离技术及设备
开发新型吸附剂
研究新的吸附剂材料，提高吸 附效率和寿命，降低能耗。
开发高效透平机组
通过采用高效的透平机组、压缩 机等设备，提高空气分离设备的 整体效率。
空分装置分子筛系统讲义解读
二、分子筛床吸附原理
• • • • • 1、吸附净化器结构 2、分子筛 3、活性 氧铝 4、吸附 5、吸附进程
1、分子筛吸附床结构
20
2、分子筛
• 1、分子筛成分 • 2、分子筛种类 • 3、分子筛结构
2.1分子筛特性
22
气相吸附示意图
2.2、分子筛选择性
• 1、分子筛吸附的选择性 • 2、分子筛对H2O，C2H2，CO2的亲和力大小
分子筛系统开车安全事项
安全事项
• 5.3安全注意事项 • 5.3.1防止空压机加压过快或者压力来回波动，切实保护分 子筛床层免受冲击，以免破坏床层和内部结构，造成设备 无法运行的事故。 • 5.3.2防止空气带大量的游离水进入分子筛系统。 • 5.3.3严禁无气通电。
六、事故案例分析及处理
• 典型故障 • 6.1 阀门故障（堵塞，泄漏等） ； • 6.2 升压和降压期间，由于压力调节开关动作失常导致循 环中止 ； • 6.3 加热与冷却超时（再生气量不足） ； • 6.4 再生温度太低（再生气量太大，加热器功率不够） ； • 6.5 两台吸附器的压降不等（分子筛破碎程度不一，分子 筛加装量不一样），切换行期间引起进冷箱空气冷箱的压 力波动，给装置调节带来困难 ； • 6.6 吸附剂破损现象，即由于受气流冲击使吸附剂颗粒破 碎，形成粉尘（降压，升压速度过快）。
• •
•
• • •
• •
2号分子筛活化恢复的情况 分子筛进水以后的活化，关键是要设法提高再生温度。平常加温气进口温度保证 160℃即可保证完全解析，在这样的特殊情况下若再生气进口温度能达到190~200℃， 那么解吸将能达到最佳效果，冷吹峰值可达到150℃以上。有条件的话，可考虑增开蒸 汽加热器、多开一台电炉等办法来提高温度。 这次在活化2号分子筛的过程中，从第三个周期开始前将调功柜温度设定值提高到了 190℃，加温气进口温度保持180℃以上，效果显著增强，冷吹峰值变化明显，详情如 下： 第一个周期冷吹峰值有37℃（调功柜温度设定为175℃，平时为173℃）加温气进 口温度165℃，出口温度最低值18℃；说明解析很不理想。 第二个周期，将调功柜温度设定到180℃，加温气进口温度上升到170℃，气体出 口最低值3℃，说明解析量增多了，但不完全，最后冷吹峰值是37℃。 到第三个周期，，将调功柜温度设定到190℃， 加温气进口温度达到了180℃，加 温气出口最低值2℃。这时，我们考虑解析条件已能基本保证，于加温阶段结束后，开 始向系统导气。本周期冷吹峰值达到48℃。 第四个周期，冷吹峰值达到61℃。 在后续的几个周期，冷吹峰值逐渐递增，分别达到93℃、112℃、127℃、133℃；2 号分子筛的工作时间在7月30日中班达到了3.5h（空气量90000 m3/h），其吸附能力 在逐渐恢复之中。
2024版空分培训课件
发展阶段
随着技术的进步，空分技术逐渐实现 了设备的小型化和能耗的降低，同时 出现了变压吸附、膜分离等新型空分 技术。
空分技术应用领域
01
工业领域
空分技术在工业领域的应用主要包括钢铁、化工、有色冶金等行业的氧
气、氮气等气体的生产和供应。
02
医疗领域
在医疗领域，空分技术主要用于生产医用氧气，满足医院、急救中心等
促进企业发展
培养一支高素质的空分专 业队伍，为企业的发展提 供有力的人才保障。
培训内容和方式
培训内容
包括空分设备基础知识、操作规范、 维护保养、故障排除等方面。
培训方式
采用理论讲解、案例分析、实践操 作相结合的方式，注重理论与实践 的结合，提高培训效果。
预期效果
员工技能提升
员工能够熟练掌握空分设 备操作、维护、故障处理 等技能，提高工作质量和 效率。
分离方法
包括深冷分离和吸附分离等，深 冷分离是目前应用最广泛的方法。
设备介绍
精馏塔是空分设备的核心部件， 其设计和操作对分离效果有重要
影响。
产品检测与质量控制
产品种类
主要产品为氧气、氮气和氩气等，应确保其纯度和质量。
检测方法
包括化学分析和仪器分析等，以检测产品中的杂质和含量。
质量控制措施
建立严格的质量管理体系，对原料、过程和产品进行全方位监控， 确保产品质量稳定可靠。
将风险控制措施落实到具体的生产环 节和岗位，确保风险控制措施得到有 效执行。
环境保护法规遵守及污染治理措施
遵守环境保护法规
严格遵守国家和地方环境保护法规，确保企业生产经营活动符合环保 要求。
污染治理设施建设
根据企业生产工艺和污染物排放情况，建设完善的污染治理设施，确 保污染物达标排放。
空分培训课件(8月)
原料空压机采用出口流量恒压控制，具有控制精确， 滞后时间短的特点。
考虑到增压机在流程中的特殊地位，采用进、出口 压力与入口流量进行防喘振控制，控制软件设有智 能防喘振保护功能。
Page 20
配套部机
空气预冷系统
作用
冷却原料空气 洗涤原料空气
特点
采用先进的性能与结构计算软件 空冷塔采用高效筛板塔+填料塔
Page 36
配套部机
高压液氧泵 作用 为液氧加压
特点
采用多级离心泵。 采用迷宫密封，保证氧气纯度。 泵体与电机连接处采用吹氮保护，防止氧气在电机侧富集；同
时电机的轴端配有温度检测、报警系统，防止电机过冷。 立式安装，动力性能好，安装、维修方便
Page 37
配套部机
高压液氧泵特点（续）
Page 21
配套部机
空气预冷系统 特点(续前页) 空冷塔顶部设高效捕雾器 空冷塔中部设置中心筒 水冷塔采用高效填料塔
Page 22
配套部机
分子筛纯化系统
作用
吸附空气中水分、CO2、乙炔、丁烷 等碳氢化合物
特点 吸附器采用长周期设计
»分子筛、阀门使用寿命长
» 切换损失小、主塔工况稳定
Page 23
Page 33
配套部机
分馏塔系统特点(续前页) 主冷凝蒸发器的安全措施 对于液氧通道采用截距较大的翅片，使液氧流动 更通畅不易堵塞通道，并降低微小颗粒所产生的 静电，从结构上根本解决了主冷内部的安全防爆 问题。并且在液氧侧还有接地保护装置。
Page 34
配套部机
分馏塔系统特点(续前页) 主冷凝蒸发器的安全措施 再次，在整个液氧大池中，保持液氧侧较高的循 环倍率，并通过加大液氧排放量使液氧底部不会 出现易燃化合物的凝结。
考虑到增压机在流程中的特殊地位，采用进、出口 压力与入口流量进行防喘振控制，控制软件设有智 能防喘振保护功能。
Page 20
配套部机
空气预冷系统
作用
冷却原料空气 洗涤原料空气
特点
采用先进的性能与结构计算软件 空冷塔采用高效筛板塔+填料塔
Page 36
配套部机
高压液氧泵 作用 为液氧加压
特点
采用多级离心泵。 采用迷宫密封，保证氧气纯度。 泵体与电机连接处采用吹氮保护，防止氧气在电机侧富集；同
时电机的轴端配有温度检测、报警系统，防止电机过冷。 立式安装，动力性能好，安装、维修方便
Page 37
配套部机
高压液氧泵特点（续）
Page 21
配套部机
空气预冷系统 特点(续前页) 空冷塔顶部设高效捕雾器 空冷塔中部设置中心筒 水冷塔采用高效填料塔
Page 22
配套部机
分子筛纯化系统
作用
吸附空气中水分、CO2、乙炔、丁烷 等碳氢化合物
特点 吸附器采用长周期设计
»分子筛、阀门使用寿命长
» 切换损失小、主塔工况稳定
Page 23
Page 33
配套部机
分馏塔系统特点(续前页) 主冷凝蒸发器的安全措施 对于液氧通道采用截距较大的翅片，使液氧流动 更通畅不易堵塞通道，并降低微小颗粒所产生的 静电，从结构上根本解决了主冷内部的安全防爆 问题。并且在液氧侧还有接地保护装置。
Page 34
配套部机
分馏塔系统特点(续前页) 主冷凝蒸发器的安全措施 再次，在整个液氧大池中，保持液氧侧较高的循 环倍率，并通过加大液氧排放量使液氧底部不会 出现易燃化合物的凝结。
空分分子筛课件
MAIN
INTERRUPT
Rstrat Handler 运行结束后 回到主程序中某一个步骤块
HOLD RESTRAT
STOP
ABORT
Abort Handle退出程序
Abort Handler的优先级最高 从Abort Handler只能到Check Handler
CHECK MAIN
INTERRUPT
TRANSITION
。。。
。。。
注意事项：SCM激活后（Monitoring）出现红色×，表示SCM有错误
SCM顺控程序功能块介绍
一、Transition（条件块）
每个条件块最多包含10个条件
每个条件块最多包含4个逻辑门（运算）
3个主级运算（Primary：P1 P2 P3） 1个次级运算（Secondary：S）
AUTOMANA.MODE:=0 AUTOMANA.MODE:=1 AUTOMANA.MODE:=2 AUTOMANA.MODE:=3 AUTOMANA.MODE:=4 AUTOMANA.MODE:=5
MAN AUTO CAS BCAS NONE NORMAL
程序中查看命令、状态
PIDA块
PIDA.MODEATTR:=0 PIDA.MODEATTR:=1 PIDA.MODEATTR:=2 PIDA.MODEATTR:=3
顺控程序命令和状态
程序命令 程序状态
RESET
COMPLETE
INACTIVE
RESUME
(1st State After Download)
ACTIVE INACTIVE
IDLE
RESET
VALIDATED
START
RUNNING
空分纯化器相关知识培训
在吸附过程中，我们将空气进、出纯化器的两条温 度变化曲线称为“吸附温度曲线”；在再生过程中， 污氮气进、出纯化器的两条温度变化曲线被称为 “再生温度曲线”。
吸附温度曲线
技术中心
曲线形状
正常情况下，空气进纯化器温度基本不变，因而温度曲线是一 条水平的直线。而空气出纯化器温度除刚开始的一段时间较高 外，以后变化也极小，因而也近似是一 条 直 线。吸 附 温 度 曲 线 如 图 所示。
触到水，就会在分子结构上形成结晶水，
丧失吸附二氧化碳的能力，而这部分结晶 水必须经过400℃以上的高温煅烧才能脱去， 而再生气最高温度不超过250℃，毫无作用。 于是送回厂家进窑煅烧，检验合格后重新 装填，合格。
技术中心
再生温度曲线----加热阶段
加热阶段开始后，污氮气进口温度 迅速升高，出口温度还会继续下降， 最多可下降至0℃ 以下，然后才会 逐渐升高。经再生电加热器加热过 的高温污氮气，在由上而下通过 分 子筛床层时，首先使得床层上部的 分子筛温度升高并对上部的分子筛 进行再生。在此过程中，污氮气的 热量一方面传递给了上部的分子筛， 另一方面被解吸出来的二氧化碳和 水分带走了，故污氮气本身的温度 迅速下降，到达纯化器底部时，温 度已经很低了，所以污氮气出口温 度不会很快升高。
技术中心
温度曲线的变化---解决实际问题
对吸附温度曲线变化如正常运行中 分子筛进气温度突然升高到设计范 围以外，或进出口温差加大应对此 进行分析。可能是空气预冷系统中 的常温水泵、冷冻水泵或冷冻机出 现了异常，使出空冷塔的空气温度 升高。
对再生温度曲线的变化应迅速根 据分析检测系统判断事故的严重 性，采取有效措施进行“救治”， 如增加再生气量、提高再生气加 热温度、增加加热时间等措施， 力保分子筛能继续工作。
空分培训课件
空气分离过程基本原理及概述
三、空分装置主要设备事故概述： 1、分子筛纯化器 （1）分子筛带水事故。分子筛纯化器内部吸附剂（由下至上依 次布置）由惰性氧化铝、活性氧化铝及分子筛组成，来自空冷 塔的空气中含有的水份为饱和水份，一旦空气中夹带游离水份 进入分子筛纯化器将造成氧化铝及分子筛失效甚至失去再生能 力，导致纯化器无法正常工作，进而影响分子筛清除CO2的效 力，导致纯化器无法正常工作，进而影响分子筛清除CO2的效 果，一旦进入分离装置的空气中CO2及水份含量超标，则空气 果，一旦进入分离装置的空气中CO2及水份含量超标，则空气 中的这些有害物质在低温环境下在换热器通道及精馏塔内积聚 造成空分装置无法正常运行，甚至出现低温设备报废的事故发 生，故需要坚决避免分子筛带水事故的发生。另外，分子筛再 生气加热器加热介质为蒸汽，一旦换热器列管泄漏，也将造成 分子筛纯化器失效。故运行人员必须对出加热器的再生气中微 量水份含量做好监控，避免出现设备事故。注意 量水份含量做好监控，避免出现设备事故。注意：氧化铝只是 注意： 可以吸附空气中少量饱和水份。 可以吸附空气中少量饱和水份。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
空气分离过程基本原理及概述
（2）、装置正常运行阶段，由于外界的热量传入分离装 置（冷箱）及换热器的热量不完全回收带来的冷损，需要 补充一定冷量，而膨胀机产生的冷量可以将这些冷损补偿， 从而维持分离装置低温状态下工作所需要的特定环境。 3、换热单元：利用来自精馏塔的低温物料将原料空气冷 却至饱和温度后送至精馏系统进行分离，同时来自精馏系 统的低温物料经过换热器复热后将冷量回收。 4、精馏单元：根据液态空气中各组分沸点的差异，将空 气多次部分蒸发、多次部分冷凝，从而将空气分离成氧、 氮、氩等不同组分。
空分装置主要设备
空分装置分子筛系统讲义资料共62页
规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
空分技术培训课件
膨胀机 W h
方法
节流阀 h
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
Q Q1 Q2 Q3
二、工艺特点 产品规格与参数
二、工艺特点
• 1、产品氧压力较高： 8.5MPa(G),通过内压 缩实现 ，典型的化工型内压缩空分流程。
• 2、产品氮气品种多样：0.42/6.0MPa(G)，所 以流程组织具有多样化。
（六）分馏塔系统的主精馏子系统
填料塔与板式塔的比较
阻力 效率 塔径 塔高
强。 变温变压吸附，吸附再生完全自动化，保证进气平稳。
法液空：立式双层径向流吸附器减小阻力，提高纯化效率 • 5、.延长分子筛使用寿命的措施
（1） 避免床层受到突然冲击切换系统采用无冲击切换控制技术： （2）避免空冷塔误操作 （3）预冷系统循环水PH值 （4）避免中毒，禁油 （5）空分进料位置选在上风处 6、 采用长周期吸附，单台吸附时间4小时，工作周期8小时。节约再生能耗，延长阀门使用 寿命，并且有利于空分工况稳定。
空分系统的组成及其作用（低温法）
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；
• 1、净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质；
• 2、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）
• 3、预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性
• 2、方法：吸收法；冻结法；吸附法 • 3、原理：
吸附：气体与固体相接处时，在固体表面或内部将会发Leabharlann 容 纳气体的现象，即固体对气体的吸附。
解吸：已被吸附的分子或原子返回到气相或液相中去的现象。
方法
节流阀 h
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
Q Q1 Q2 Q3
二、工艺特点 产品规格与参数
二、工艺特点
• 1、产品氧压力较高： 8.5MPa(G),通过内压 缩实现 ，典型的化工型内压缩空分流程。
• 2、产品氮气品种多样：0.42/6.0MPa(G)，所 以流程组织具有多样化。
（六）分馏塔系统的主精馏子系统
填料塔与板式塔的比较
阻力 效率 塔径 塔高
强。 变温变压吸附，吸附再生完全自动化，保证进气平稳。
法液空：立式双层径向流吸附器减小阻力，提高纯化效率 • 5、.延长分子筛使用寿命的措施
（1） 避免床层受到突然冲击切换系统采用无冲击切换控制技术： （2）避免空冷塔误操作 （3）预冷系统循环水PH值 （4）避免中毒，禁油 （5）空分进料位置选在上风处 6、 采用长周期吸附，单台吸附时间4小时，工作周期8小时。节约再生能耗，延长阀门使用 寿命，并且有利于空分工况稳定。
空分系统的组成及其作用（低温法）
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；
• 1、净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质；
• 2、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）
• 3、预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性
• 2、方法：吸收法；冻结法；吸附法 • 3、原理：
吸附：气体与固体相接处时，在固体表面或内部将会发Leabharlann 容 纳气体的现象，即固体对气体的吸附。
解吸：已被吸附的分子或原子返回到气相或液相中去的现象。
2024年度-空分装置培训PPT课件
空气的精馏
在精馏塔中，通过精馏过 程将空气分离成氧、氮和 其他组分。
产品的提取和纯化
从精馏塔中提取出所需的 产品，如氧气、氮气等， 并通过纯化装置去除杂质 ，得到高纯度的产品。
4
ห้องสมุดไป่ตู้
空分装置主要构成部分
冷却器
用于将压缩后的空 气冷却至接近液化 温度。
提取装置
用于从精馏塔中提 取出所需的产品。
压缩机
用于将空气压缩至 所需压力。
设备压力异常故障排除
检查压缩机运行状态，修复或更换故障部件；清理管道堵 塞物，确保管道畅通；检查阀门开关状态，修复或更换损 坏的阀门。
冷却系统故障排除
检查冷却水流量和压力，确保冷却水供应充足；清理冷却 器内部的杂质和堵塞物，提高冷却效率；检查冷却风扇运 行状态，修复或更换故障风扇。
15
04
空分设备性能评估与 优化措施
深冷分离技术
制冷方式、设备结构及性能提升措施
26
未来发展趋势预测
空分装置大型化、高效化发展趋 势
智能化、自动化技术在空分领域 的应用前景
绿色低碳发展对空分技术的影响 及应对策略
27
THANK YOU
28
空分装置培训PPT课件
1
目录
• 空分装置基本原理与构成 • 空分设备核心部件详解 • 空分装置运行维护与故障排除 • 空分设备性能评估与优化措施 • 安全操作与事故应急处理 • 空分装置发展趋势及新技术应用
2
01
空分装置基本原理与 构成
3
空分装置工作原理
01
02
03
空气的压缩和冷却
利用压缩机将空气压缩， 并通过冷却器将空气冷却 至接近液化温度。
空分分子筛培训课件
1
11600
0.85 0.60
新型分子筛的对比
全新的空分设计
吸附时间（小时）： 进气流量（标准立方米/H）： 进气温度（℃ ）： 进气压力（MPa）： 进气二氧化碳浓度（PPm）:
4 100000
10 0.7 400
产品
13XAPG8X12 APG-III 4X8
相对的吸附床重 量（含脱水区）
1.00
n(Si)/n(Al) n(SiO2)/n(Al2O3) 孔径大小/nm
1
2
1
2
～0.3 ～0.4
1
2
～0.5
1.23
2.5
0.8～0.9
1.23
2.5
0.9～1.0
2.45
4.9
0.9～1.0
5.00
10
0.58～0.70
31.00
＞30
0.52～0.58
分子筛
是指钠X型晶体结构的钠型，能吸 附临界直径10A的分子，化学式为
0.95
吸附床直径（米）
5.0
4.2
相对的再生流量 @175℃
1.00
0.85
新型分子筛应用结论
显著提高可处理的进气量，可以提高16%的处理 气量。
可处理二氧化碳浓度和进气温度超出原设计是的 工况，是原设计的1.7倍。
新型分子筛的应用
空气分离 在对氮气、氧气及其他大气气体进行液化和低温分离前清除空气中的水和二氧化碳 利用变压吸附系统或真空变压吸附系统分离氧气和氮气 石油炼化 对烷基化进料、低温分离前的精炼厂气流、石脑油和柴油进行脱水处理 清除重整装置物料中的水、HCl 和 H2S 石化产品 清除乙烯、丙烯、丁烯、戊烯及各种溶剂和共聚单体内的水、二氧化碳、甲醇及其他
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主要用途 空分装置原料的净化； 凡可吸附于3A、4A、5A型分 子筛上的分子，都能吸附13X型； 可吸附临界直径较大的分子， 如某些芳烃和支链烃； 深度吸附H2O和CO2， 以及部分碳氢化合物。
5A分子筛在此不作详细介绍
主要产品技术指标见表一
分子筛
13X分子筛主要产品技术指标见表一
指标项目 单位
直径(D) mm 1.6-2.5
产品规格型号及标准
球状(8×12目 4×8目) 3-5 5-8 条状(1/16“ 1.6 1/8") 3.2
粒度≥
堆积密度≥ 磨耗率≤ 抗压强度≥ 吸附CO2量≤ 静态水吸附≥ 包装含水量
%
g/ml %wt N mg/g mg/g ≤%wt
98
67.00% 0.1 40 180 265 1
98
0.66 0.1 80 180 265 1
1.23
2.45 5.00 31.00
2.5
4.9 10 ＞30
0.9～1.0
0.9～1.0 0.58～0.70 0.52～0.58
分子筛
是指钠X型晶体结构的钠型，能吸 附临界直径10A的分子，化学式为
Na2O＊Al2O3＊（2.8±0.2）SiO2＊（6-7）H2O
13X-APG1/16条形分子筛 13X球形分子筛
者的区别在于（SiO2/Al2O3） 不同。虽然单位晶胞中含有
192个硅铝原子。
孔性质
均匀的微孔
孔径 孔体积 表面积
与一般物质的分子大小的数量级相当
吸附位或者活性位绝大多数是在其微孔孔道内
1) 3A分子筛； 2) 4A分子筛； 3) 5A分子筛； Байду номын сангаас) 10X分子筛； 5) 13X分子筛； 6) 硅胶； 7) 活性炭
吸附原理
2吸附作用的特点 吸附剂与吸附质一旦接触便会自发的产生吸 附现象, 这是吸附作用的一个重要特点。 按照热力学定律, 在自然界中凡是能降低自 身能量的作用都是可以自发进行的。例如水从高 处流向低处, 热从高温端传到低温端, 都是自动 进行的, 因为其结果都使自身原先所具有的能量 得到降低。吸附剂表面吸附其它介质的分子, 这 个过程的结果是降低了吸附剂自身原先所拥有的 “表面自由能”, 所以吸附作用能自发进行。在 压缩空气干燥器中, 水蒸气被吸附的过程是不需 外界提供任何能量的自发过程。
分子筛吸附原理及应用
单击此处编辑副标题
吸附原理
1 吸附原理 吸附作用又称吸着作用, 是两相交界面上物质分 子浓度自动发生变化的自然现象。研究表明, 吸 附现象不仅发生在固—气交界面上, 在液—气界 面、固—液界面上同样也会发生。 吸附体系由吸附剂和吸附质组成, 我们将具有一 定吸附能力的材料称为吸附剂, 将被吸附的物质 称为吸附质。在空分制氧设备的吸附器中, 常用 吸附剂有硅胶、活性氧化铝、惰性氧化铝和分子 筛。
分子筛
类型:分子筛是人工合成泡沸石，硅铝酸盐的晶体， 呈白色粉末，加入粘结剂后可挤压成条状、片状 和球状。 在空分上常用分子筛13X-APG， 1.球状有4X8目，(φ 4mm) 2.球状有8x12目, (φ 2.38mm) 3.条状有1/16, (φ 1.6mm,L=3-6mm) 现有些厂家有新开发的分子筛,吸附能力提高(10%), 可降低能耗或延长工作时间
98
0.64 0.1 100 180 265 1
92
0.62 0.2 30 180 265 1
92
0.61 0.2 70 180 265 1
分子筛
分子筛经加热失去结晶水，晶体内形成 许多孔穴，其孔径大小与被吸附气体分子直 径相近，且非常均匀。它能把小于孔径的分 子吸进孔隙内，把大于孔径的分子挡在孔隙 外。因此，它可以根据分子的大小，把各种 组分分离，“分子筛”亦由此得名。
吸附原理
3 物理吸附与化学吸附 按照吸附剂表面与吸附质分子间作用力的不同, 吸 附可分为物理吸附及化学吸附两种。对于物理吸 附, 吸附剂和吸附质之间通过分子间力(也称“范 得华”力) 相互吸引发生吸附现象。在化学吸附中, 被吸附的分子与吸附剂表面的原子发生化学作用, 在吸附剂和吸附质之间会发生电子转移、原子重 排或化学键的破坏与生成等现象。 在我们研究的压缩空气吸附干燥范围内发生的是 物理吸附。物理吸附有下列特点:
n(Si)/n(Al) 1 1 1 1.23
n(SiO2)/n(Al2O3) 孔径大小/nm 2 2 2 2.5 ～0.3 ～0.4 ～0.5 0.8～0.9
10X
Y M ZSM-5
Ca38Na10[(AlO2)86(SiO2)106]264H2O
Na56[(AlO2)56(SiO2)136 ]264H2O Na8[(AlO2)8(SiO2)40 ]24H2O Na3[(AlO2)3(SiO2)93]46H2O
孔体积
分子筛具有空旷的骨架结构，晶穴体积约为 总体积的40-50%。 根据分子筛的晶体结构可以计算晶胞体积和 晶穴体积，也可利用某种吸附质在饱和蒸气压 (P=P0)或接近饱和蒸气压时的饱和吸附量计算。 孔体积与分子筛的吸附性能有很大关系，它 直接决定着分子筛的饱和吸附量。
活性氧化铝
活性氧化铝是一种具有多孔性高分散度 的固体物料，有很大的比表面积，既有 良好的吸附性能，又有良好的耐压、耐 磨损和耐热性能，具有抗压强度高、磨 耗率低、不粉化、不爆裂等特点。其抗 冷、热的突变性也很强。在空气饱和含 水量高时有较好的吸水性，而且与分子 筛等高度的床层下，阻力也更低。 分子式：AL2O3 活性氧化铝主要作用去除 空气中的水分，并且强度 大，不易破碎 。
几种常见分子筛型号、化学组成及孔径大小
型号 3A 4A 5A 13X
单胞典型化学组成 K64Na32[(AlO2)96(SiO2)96]216H2O Na96[(AlO2)96(SiO2)96 ]216H2O Ca34Na28[(AlO2)96(SiO2)96]216H2O Na96[(AlO2)86(SiO2)106〕]264H2O
分子筛
13X型的分子筛化学通式 Na86[(AlO2)86· (SiO2)106] .mH2O 能吸附临界直径<10艾的分子。 1艾=10(-10)米
特点:分子筛无毒、无味、无腐蚀性， 不溶于水及有机溶剂， 但能溶于强酸和强碱。
分子筛结构
X型分子筛 X分子筛属于八面体分子
筛，其晶体结构完全相同，两