空分制氧工艺流程1

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{生产工艺流程}空分制氧工艺流程

{生产工艺流程}空分制氧工艺流程

{生产工艺流程}空分制氧工艺流程空分制氧工艺流程是将空气中的氧气和氮气分离的一种工艺流程。

以下是空分制氧的详细工艺流程:1.原料准备:空分制氧的原料是空气,首先需要将空气进行净化和压缩。

空气经过滤后去除其中的尘埃、颗粒物和湿气,并通过压缩机将其压缩至适当的压力,通常为2-3兆帕(MPa)。

2.脱湿:压缩后的空气中仍含有水蒸汽,在这一步需要进行脱湿处理。

通常使用冷凝水脱湿法,将压缩空气冷却至露点以下,使水蒸汽凝结成液体,在沉淀器中去除。

3.排除其他杂质:除了水蒸汽外,压缩空气中可能还含有其他杂质,如二氧化碳、氩气等。

通过分子筛等吸附剂对空气进行进一步处理,将其中的杂质排除。

4.分离:经过前述处理后,空气进入空分设备,开始进行分离。

空分设备通常采用分子筛吸附法进行分离。

空分设备一般由两个吸附罐组成,一个吸附罐进行吸附,另一个吸附罐进行脱附。

吸附罐内装填了分子筛吸附剂,通过吸附剂对氧气和氮气的不同吸附特性进行分离。

5.脱附:在脱附罐中,通过供给较高的压力脱附空气中吸附的气体。

因为吸附和脱附是一种可逆反应,当改变压力时,氧气和氮气的吸附和脱附也会相应改变,进而实现氧气和氮气的分离。

6.氧气精馏:经过前述的分离和脱附步骤,得到了富含氧气的气体。

为了进一步提高氧气的纯度,需要进行氧气精馏。

氧气精馏是利用凝馏的原理,通过不同的沸点将氧气和其他杂质分离。

7.纯氧收集:经过氧气精馏后获得的纯氧气将被收集起来,用于工业、医疗和其他领域的应用。

8.废气处理:在空分制氧过程中产生的废气通常含有大量的氮气、二氧化碳等。

为了减少对环境的影响,废气需要经过处理。

通常采用吸收、吸附等方法处理废气中的气体污染物,使其达到排放标准。

9.能量回收:在空分制氧过程中需要大量的能量用于压缩、脱附等步骤。

为了提高能源利用效率,通常会进行能量回收。

可以利用废气中的热能对压缩空气进行预热,减少能量损失。

以上即为空分制氧的详细工艺流程。

通过净化、压缩、脱湿、分离等步骤,将空气中的氧气和氮气分离出来,从而得到富氧气体,广泛应用于工业生产、医疗设备等领域。

制氧教学空分片

制氧教学空分片

膜分离法的特点
• 产品纯度低,氧纯度只有40~50%; • 可以生产高纯度的氮气; • 装置简单,操作方便; • 运动元件及易损件少,运行较平衡; • 分离膜易堵塞; • 分离膜制造困难,价格高; • 不适合大型化生产。
2.氧、氮、氩的用途
2.1氧气的用途: 钢铁行业:将高纯氧吹入转炉使铁中的碳、 硫、磷、硅等杂质氧化,可以大缩短冶炼 的时间,提高钢的质量; 有色金属行业:用富氧代替空气进行熔炼, 可以降低能耗,减少有害烟气量,提高设 备生产能力;
第二章 低温热力学基础
2.1温度
• 表示物质的冷、热程度; • 温度是物质分子热运动平均动能的度量; • 温度越高,分子热运动的平均动能就越大; • 温度的数值用“温标”来表示; • 温标是衡量物质温度的标尺; • 常用的温标有:摄氏温标(℃)、华氏温标
(℉)、热力学温标(K)三种。
2.1.1摄氏温标
化学工业:合成氨生产化肥过程中使用氧气 可以强化工艺过程,提高化肥产量; 能源工业:煤气化及煤气化联合发电等。 机械工业:金属切割及焊接; 国防工业;液氧可做火箭和超音速飞机的助 燃剂,液氧浸泡的可燃物可做炸药; 医疗部门:病人的急救及辅助治疗。
2.2氮气的用途
• 冶金、电子与石油工业:保护气; • 化学工业:合成氨生产化肥、硝酸、炸药、
2.2.2压力单位换算
• 1MPa=106Pa • 1 kgf/cm2=9.81×104Pa≈0.1MPa • 1MPa ≈10kgf/cm2 • 1bar=105Pa=0.1MPa ≈1kgf/cm2
2.2.3绝对压力与表压力的关系
2.2.1.2工程大气压
• 工程技术上常用的压力单位。工程大气压
指每平方厘米面积上作用1千克力而产生的 压力,单位可用kgf/cm2表示。 • 1工程大气压=9.81×104Pa

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程空分设备的工作原理是根据空气中各种气体沸点不同,经加压、预冷、纯化并利用大部分由透平膨胀机提供的冷量使之液化再进行精馏从而获得所需的氧/氮产品。

空分制氧系统包括空压机系统、预冷系统、分子筛纯化系统、增压膨胀机系统、分馏塔系统、氧/氮压机系统、调压站系统。

流程简述:原料空气由吸入塔吸入,经滤清器去除灰尘和机械杂质,在离心式空压机中被压缩,压缩之空气经空气冷却塔洗涤冷却至8~10℃,然后进入自动切换使用的分子筛吸附器,以清除H2O、CO2和C2H2,出分子筛的空气为12℃~4℃,然后进入分馏塔。

在分馏塔中,空气首先经过主换热器与返流气体换热,然后被冷却至接近饱和温度(-172℃)进入下塔。

另一部分空气作为作为膨胀气体,经增压机增压并经冷却器冷却后也进入主换热器与反流气体换热。

这部分气体被冷却至-103℃左右,从主换热器中抽出进入透平膨胀机,膨胀后的空气进入热虹吸蒸发器,在热虹吸蒸发器内,被从主冷引出的液氧冷却至-175℃,进入上塔中部,部分液氧复热汽化后夹带液氧返回主冷,形成液氧自循环,进一步除去液氧中的碳氢化合物。

少量空气从分子筛吸附器后抽出做为仪表气。

在下塔,空气被初步分离成氮和负氧液空,在塔顶获得99.99%N2的气氮,进入主冷与液氧换热冷凝成液氮,部分掖氮回下塔作为下塔的回流液。

另一部分液氮,经过冷器过冷节流后进入上塔顶部作为上塔回流液。

下塔负液38% O2的液空经过冷器过冷后进入上塔中部参加精馏。

以不同状态的四股流体进入上塔再分离后,在上塔顶部得到纯氮气,经过冷器、主换热器复热后出分馏塔;上塔底部的液氧在主冷被下塔氮气加热而蒸发,其中一部分氧气经氧主换热器复热后出分馏塔,其余部分作为上升蒸汽参加精馏。

在上塔冲中部抽出污氮气,经过冷器、主换热器复热引出分馏塔。

从分馏塔出来的污氮气分为两路,一路进入纯化系统作为分子筛再生气,其余的污氮气进入预冷系统,进入其中的水冷塔中,以进一步回收污氮中的冷量。

空分制氧-第一章 制氧流程说课讲解

空分制氧-第一章 制氧流程说课讲解

空分制氧-第一章制氧流程第一章制氧流程 01.1 概述 01.1.1 制氧机分类 01.1.2 制氧机的性能指标 01.1.3 国产空气分离设备的型号规定 (5)1.1.4 制氧机的发展 (5)1.2 制氧机的典型流程 (6)1.2.1 150m3/h制氧机 (6)1.2.2 3200 m3/h制氧气机 (7)1.2.3 10000 m3/h制氧机 (8)1.2.4 KDON-6000/13000增压分子筛净化全低压制氧机 (10)1.3 制氧流程组织 (12)1.3.1 流程组织要求 (12)1.3.2 制冷系统组织 (12)1.3.3 防爆系统组织 (19)1.3.4 换热器系统组织 (22)1.4 流程比较 (24)第二章制冷......................................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1 空气的液化................................................................................................ 错误!未定义书签。

2.1.1 流膨胀效应................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1.2 膨胀制冷....................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1.3 节流与等熵膨胀的比较............................................................... 错误!未定义书签。

空分工艺流程

空分工艺流程

第三部分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:维持冷量平衡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。

制氧工艺流程

制氧工艺流程

1.氧气和氮气的生产原料空气自吸入塔吸入,经空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。

空气经过滤后在离心式空压机中经压缩至0.52MPa左右,经空气冷却塔预冷,冷却水分段进入冷却塔内,下段为循环冷却水,上段为低温冷冻水。

空气经空气冷却塔冷却后降至约10℃,然后进入切换使用的分子筛吸附器,空气中的二氧化碳,碳氢化合物及残留的水蒸气被吸附。

分子筛吸附器为两只切换使用,其中一只工作时另一只再生,纯化器的切换周期为240分钟。

空气经净化后,分为两路:大部分空气在主换热器中与返流气体(纯氧、纯氮、污氮等)换热达到接近液化温度约-173℃进入下塔。

另一路空气在主换热器内被返流冷气体冷却至-105℃时抽出进入膨胀机膨胀制冷,然后入上塔参加精馏同时补充冷量损失。

在下塔中,空气被初步分离成氮和含氧38-40%的富氧液空(下塔底部),顶部生成的氮气在冷凝蒸发器中被冷凝为液氮,同时主冷的低压侧液氧被汽化。

部分液氮作为下塔回流液,另一部分液氮从下塔顶部引出,经过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作回流液和粗氩塔Ⅰ冷凝器冷凝侧的冷源。

下塔底部的富氧液空引出后经节流降温送入上塔做为回流液参与上塔精馏。

氧气从上塔底部引出,并在主换热器中与原料空气复热后出冷箱进入氧气压缩机加压后送往用户。

污氮气从上塔上部引出,并在过冷器及主换热器中复热后送出分馏塔外,大部分作为分子筛的再生气体(用量约21000/h)。

小部分进入水冷塔中作为冷源冷却循环水。

氮气从上塔顶部引出,在过冷器及主换热器中复热后出冷箱,经氮气压缩机加压后送往用户。

产品液氧从主冷中排出送入液氧贮槽保存。

从液氧贮槽中排出的液氧,用液氧泵加压后的进入汽化器,蒸发成氧气然后进入氧气管网送用户。

2、氩气的生产精液氩是采用低温全精馏法制取的。

从上塔相应部位抽出氩馏分气体约18000m3/h,含量为8~10%(体积),含氮量小于0.06%(体积)。

氩馏分直接从粗氩塔Ⅱ的底部导入,粗氩塔Ⅱ上部采用粗氩塔Ⅰ底部排出的粗液氩作为回流液,作为回流液的粗液氩经液氩泵加压后直接进入粗氩塔Ⅱ上部。

15000Nm 3制氧空分装置工艺流程、设计原则及特点

15000Nm 3制氧空分装置工艺流程、设计原则及特点

部 分 空 气进 入 上塔 参 与精 馏 ,小 部分 通 入 污 氮 气管 ; 安全性 好 、控 制 容易 、连 续 运转 周期 不少 于 两年 、设
另 一大 股 空气 直接 进 入 主换 热器 后 ,被 返 流 气体 冷 却 备 和转 动机 械设 计 寿命 不低 于 20年 为设 计 原则 。
后 ,进 人 空气 透 平压 缩 机压 缩 到所 需 压力 ,然后 送 入 氧气 透平 压 缩机 加压 后 进入 氧 气管 网 。另抽 取 一 部分
空气冷却塔进行清洗和预冷 。空气冷却塔 的给水分为 液氧 直接 进入 液 氧贮槽 。
两 段 ,冷 却塔 的下段 使 用经 用 户水 处 理 系统 冷却 过 的
胀 机 、规 整填 料塔 、全精 馏 (无 氢 ) 制氩 、氧气 外 压 氮 。下塔抽取 的液空 、纯液氮进入液空液氮过冷器过
缩 流程 、
冷后 送人 上塔 相 应部 位 ,经 上 塔进 一 步精 馏 后 ,在 上
(2)原 料 窄气 在 过滤 器 中除去 了灰尘 和 机 械杂 质 塔 底 部 获得 氧气 ,并进 入 主换 热器 复 热 后 冷 箱 ,经
ห้องสมุดไป่ตู้
5 结 束 语 袋 式除 尘技 术 由于其 内在 的优 越性 和先 进性 ,已
在 西 宁 特 钢 集 团 公 司 内 被 广 泛 应 用 , 在 炼 钢 车 间 75tLF精 炼 炉 及 其 领 域 内 的 烟气 除尘 使 用 过 程 中 ,起 到 了很好 的作 用 。
在建 设 循环 经济 和 节 约 型社 会 的原 则 指导 下 ,节 能减 排 、提 高 效益 是我 们 _丁作 的首要 任 务 。采 用 新工
作 为仪 表 空气 ;一 股 相 当于膨 胀 量 的空 气 引 入增 压 风 2 空分 装 置 的设 计 原 则 及 特 点

空分设备及深冷空分工艺流程

空分设备及深冷空分工艺流程

空分设备及深冷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。

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程图片:空分制氧系统包括空压机系统、空冷系统、水冷系统、分子筛纯化系统、增压膨胀机系统、精馏塔系统、加压气化系统、氧气系统、氧压机系统、调压站系统空分制氧系统中精馏塔分离氮气与氧气的原理简介:精馏塔是一种采用精馏的方法,使各组份分离。

从而得到高纯度组份的设备。

空气被冷却至接近液化温度后送入精馏塔的下塔,空气自下向上与温度较低的回流液体充分接触进行传热,使部分空气冷凝为液体。

由于氧是难挥发组份,氮是易挥发组份,在冷凝过程中,氧比氮较多的冷凝下来,使气体中氮的纯度提高。

同时,气体冷凝时要放出冷凝潜热,使回流液体一部分汽化。

由于氮是易挥发组份。

因此,氮比氧较多的蒸发出来,使液体中氧纯度提高。

就这样,气体由下向上与每一块塔板上的回流液体进行传热传质,而每经过一块塔板,气相中的氮纯度就提高一次,当气体到达下塔顶部时,绝大部分氧已被冷凝到液体中,使气相中的氮纯度达到99.999%。

一部分氮气进入冷凝蒸发器中,冷凝成液氮.作为下塔回流液。

同时上塔底部的液氧汽化,作为上塔的上升气体,参与上塔的精馏。

将下塔底部得到的含氧38~40%的富氧液空节流后送入上塔,作为上塔的一部分回流液与上升气体接触传热,部分富氧液空汽化。

由于氧是难挥发组份,氮是易挥发组份,因此,氮比氧较多的蒸发出来,使液体氧纯度提高。

液体由上向下与上升气体多次传热传质,液相中的氧纯度不断提高,当液体到达上塔底部时就可得到99.6%的液氧。

空分操作知识问答1. 空气分离有哪几种方法?答:现在工业生产中采用的空气分离方法有三种:(1) 深度冷冻法:先将空气液化,然后利用氧、氮沸点的差异,在一定的设备中(精馏塔),通过精馏过程,使氧、氮分离,此法在大型空分装置中最为经济。

并能生产纯度很高的氧氮产品。

(2) 变压吸附法:变压吸附法制氧或氮是在常温下进行的。

其机理有二条:一是利用沸石分子筛对氮的吸附亲和力高于氧的吸附亲和力,以此分离氧和氮;二是利用氧在分子筛微孔中的扩散速度大于氮的扩散速度。

空分制氧-第一章 制氧流程

空分制氧-第一章 制氧流程

第一章制氧流程 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 制氧机分类 (1)1.1.2 制氧机的性能指标 (1)1.1.3 国产空气分离设备的型号规定 (4)1.1.4 制氧机的发展 (4)1.2 制氧机的典型流程 (4)1.2.1 150m3/h制氧机 (4)1.2.2 3200 m3/h制氧气机 (5)1.2.3 10000 m3/h制氧机 (6)1.2.4 KDON-6000/13000增压分子筛净化全低压制氧机 (7)1.3 制氧流程组织 (9)1.3.1 流程组织要求 (9)1.3.2 制冷系统组织 (9)1.3.3 防爆系统组织 (12)1.3.4 换热器系统组织 (14)1.4 流程比较 (15)第二章制冷....................................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1 空气的液化............................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1.1 流膨胀效应................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1.2 膨胀制冷....................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1.3 节流与等熵膨胀的比较............................................................... 错误!未定义书签。

深冷空气分离法在制氧系统中的运用

深冷空气分离法在制氧系统中的运用

Technological Innovation6深冷空气分离法在制氧系统中的运用储 波(杭州中泰深冷技术股份有限公司,浙江 杭州 310000)摘要:工业发展过程中,氧气需求量持续增加,其被广泛应用到工业生产领域。

关于氧气应用的研究非常多,本文主要围绕制氧系统展开讨论,重点分析深冷空气分离法应用,仅供参考。

关键词:深冷空气分离法;制氧系统;运用效果空气属于混合物,主要由氧气、氮气、氩气及其他稀有气体组成。

空气分离装置可以将有效的将其中的氮气、氧气及稀有气体从空气中分离出来并制取合格的产品,这些气体应用途径非常广泛,因此空气分离装置也被很好的应用到石油化工、冶金、食品医药等领域。

1 深冷空气分离法空气分离方法,常见的有膜分离法、吸附法及深冷分离法。

其中,深冷分离法因其分离精度高、能耗低、操作弹性大等特点而应用的尤其广泛。

深冷空气分离法是将空气作为原料,通过压缩、净化、热交换,并利用空气中各组分气体沸点不同,采用精馏处理方式,最终可以获得氧气、氮气及稀有气体等。

深冷空气分离法中所需要的的冷量通常采用膨胀机膨胀制冷来获得,同时需要合理选取精馏塔个数,并合理安排各塔间冷凝器及蒸发器的冷源及热源的匹配,如此才能在提取合格产品的基础上提高产品的回收率,降低装置的能耗。

2 深冷空气分离法应用实践2.1 制氧系统工艺流程为了全面提升研究价值,本文以深冷空气分离法制氧(气)系统为主开展研究。

深冷制氧系统主要包含空气过滤压缩、空气预冷纯化、仪控、电控系统等。

具体工艺流程如下:第一,过滤和压缩空气。

通过自洁式空气,可以有效过滤空气中的灰尘与颗粒物。

空气过滤处理后,进入到空压机内进行压缩,之后送至空冷塔。

第二,空气预冷与纯化。

空气经空冷塔(或独立的预冷机)预冷处理后,进入到分子筛吸附器内,利用变温变压吸附的原理将空气内水分、二氧化碳、碳氢化合物等杂质脱除至ppm级,为后续低温分离系统提供合格的纯化空气。

第三,空气精馏。

15000Nm_3制氧空分装置工艺流程_设计原则及特点

15000Nm_3制氧空分装置工艺流程_设计原则及特点

2011年第3期青海科技5结束语袋式除尘技术由于其内在的优越性和先进性,已在西宁特钢集团公司内被广泛应用,在炼钢车间75tLF精炼炉及其领域内的烟气除尘使用过程中,起到了很好的作用。

在建设循环经济和节约型社会的原则指导下,节能减排、提高效益是我们工作的首要任务。

采用新工艺、新技术,达到提高效率、节约能源的目的,是实现企业可持续发展战略的重要环节。

我们不仅要实现工业经济的跨越式发展,增强市场竞争力,还要为广大的一线职工创造美好的工作和生活环境,为环保事业做出应有的贡献。

袋式除尘技术就是这样一项利国利民、具有很高使用价值的先进工艺技术。

115000Nm3制氧空分装置工艺流程(1)本装置采用分子筛净化空气、带增压透平膨胀机、规整填料塔、全精馏(无氢)制氩、氧气外压缩流程。

(2)原料空气在过滤器中除去了灰尘和机械杂质后,进入空气透平压缩机压缩到所需压力,然后送入空气冷却塔进行清洗和预冷。

空气冷却塔的给水分为两段,冷却塔的下段使用经用户水处理系统冷却过的(常温)循环水,而冷却塔的上段则使用经氮—水冷却塔冷却后的低温水,使空气冷却塔出口空气温度降低。

空气冷却塔顶部设有丝网除雾器,以除去空气中的机械水滴。

空气自下而上穿过空气冷却塔,在冷却的同时,又得到清洗。

(3)出空气冷却塔的空气进入交替使用的分子筛纯化器,原料空气中的H2O、CO2、C2H2等不纯物质被分子筛吸附。

分子筛纯化器为两只切换使用,定时自动切换,其中一只工作4h时,另一只再生。

(4)净化后的加工空气分三股:一小部分被抽出作为仪表空气;一股相当于膨胀量的空气引入增压风机中增压,然后被冷却水冷却至常温后进入主换热器,再从主换热器中部抽出进入膨胀机,膨胀后绝大部分空气进入上塔参与精馏,小部分通入污氮气管;另一大股空气直接进入主换热器后,被返流气体冷却至饱和温度进入下塔参与精馏,空气经下塔初步精馏后,在下塔底部获得富氧液空,在下塔顶部获得纯液氮。

下塔抽取的液空、纯液氮进入液空液氮过冷器过冷后送入上塔相应部位,经上塔进一步精馏后,在上塔底部获得氧气,并进入主换热器复热后出冷箱,经氧气透平压缩机加压后进入氧气管网。

空分制氧工程技术介绍

空分制氧工程技术介绍

空分制氧工程技术介绍一、空气分离制氧的主要工艺及其比较氧气在工业生产和日常生活中有广泛的用途,空气中含有21%(体积浓度)的氧气,是最廉价的制氧原料,因此氧气一般都通过空气分离制取。

■空气分离制氧主要工艺1.深冷分离工艺:传统制氧技术、氧气纯度高、产品种类多,适用于大规模制氧。

2.变压吸附工艺(PSA,Pressure swing absorption):新兴技术,投资小、能耗低,适用于氧气纯度不太高、中小规模应用场合。

3.膜分离工艺:尚不成熟,基本未得到工业应用。

■变压吸附制氧技术特点——与深冷制氧技术相比●工艺流程简单,不需要复杂的预处理装置;●产品氧气纯度可达95%,氮气含量小于1%,其余为氩气;●制氧规模10000m3/h以下时,制氧电耗更低、投资更小;●装置运行自动化程度高,开停车方便快捷;●装置运行独立性强,安全性高;●装置操作简单,操作弹性大(部分负荷性优越,负荷转换速度快);●装置运行和维护费用低;●土建工程费用低,占地少。

■深冷空分制氧工艺与变压吸附制氧工艺的比较二、变压吸附空分制氧工艺原理★变压吸附空气分离制氧原理空气中的主要组份是氮和氧,通过选择对氮和氧具有不同吸附选择性的吸附剂,设计适当的工艺过程,使氮和氧分离制得氧气。

氮和氧都具有四极矩,但氮的四极矩(0.31Â)比氧的(0.10Â)大得多,因此氮气在沸石分子筛上的吸附能力比氧气强(氮与分子筛表面离子的作用力强)。

因此,当空气在加压状态下通过装有沸石分子筛吸附剂的吸附床时,氮气被分子筛吸附,氧气因吸附较少,在气相中得到富集并流出吸附床,使氧气和氮气分离获得氧气。

当分子筛吸附氮气至接近饱和后,停止通空气并降低吸附床的压力,分子筛吸附的氮气可以解吸出来,分子筛得到再生并重复利用。

两个以上的吸附床轮流切换工作,便可连续生产出氧气。

氩气和氧气的沸点接近,两者很难分离,一起在气相得到富集。

因此变压吸附制氧装置通常只能获得浓度为90%~95%的氧气(氧的极限浓度为95.6%,其余为氩气),与深冷空分装置的浓度99.5%以上的氧气相比,又称富氧。

制氧 空分

制氧 空分

制氧空分
制氧通常指的是工业上通过空气分离(空分)过程来生产氧气的过程。

空气分离是一种物理分离过程,利用空气中各组分的沸点不同的原理来分离氧气、氮气和其他气体。

空分设备的核心是空气分离单元(ASU),其中最常用的技术是液化空气法和分子筛吸附法。

1. 液化空气法:
这种方法首先将空气压缩并冷却至其液化点,通常在-196°C左右。

液态空气在低
温和高压下分离成液氮和液氧。

由于液氮的沸点低于液氧,通过蒸发液态空气,先蒸发的是液氮,留下的是液氧。

这个过程称为蒸馏。

蒸馏后的液氧被收集并蒸发至气态,以供使用。

2. 分子筛吸附法:
这种方法使用一种特殊的分子筛材料,如沸石,来分离氧气和氮气。

分子筛能够选
择性地吸附氮气分子,因为氧气的分子较小,能够通过分子筛的孔隙。

在吸附周期结束后,通过加热分子筛来释放吸附的氮气,然后重新吸附氧气。

制氧过程产生的氧气可以用于多种工业应用,包括钢铁制造、金属加工、玻璃生产、化学品合成、医疗用途以及作为火箭燃料的氧化剂等。

在操作空分设备时,安全是首要考虑的因素,因为氧气是一种高度活泼的气体,能够支持燃烧和加速腐蚀。

因此,空分装置通常需要安装在远离易燃易爆物质的地方,并且需要配备严格的安全措施。

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程空分制氧工艺流程是指利用空分设备将空气中的氧气和氮气进行分离的过程。

该工艺是一种常用的工业氧气生产方法,被广泛应用于石油化工、冶金、电力、医药等领域。

空分制氧工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 空气压缩:首先,将大气中的空气通过压缩机压缩到一定的压力。

通常使用多级压缩机进行压缩,以提高效率和节约能源。

2. 空气冷却:经过压缩的空气进入冷却器进行冷却,以减少温度和水分含量。

冷却可以通过冷却水或制冷剂来实现。

3. 空气干燥:为了保证后续分离过程的正常进行,需要将空气中的水分去除。

通常采用吸附式干燥器或冷凝式干燥器对空气进行脱水处理。

4. 空气除尘:由于空气中存在颗粒物和其他固体杂质,为了保护设备正常运行,需要对空气进行除尘处理。

常见的方法包括过滤器、电除尘器等。

5. 空气分离:经过前面的处理,空气进入空分装置,通过分子筛、膜分离或冷却凝结等技术,将空气中的氧气和氮气分离出来。

其中,分子筛是最常用的分离方法,它利用分子筛吸附剂的不同亲和性,将氧气和氮气分别吸附和解吸附。

6. 氧气精馏:分离后的氧气还需要进行精馏处理,以提高其纯度和质量。

精馏通常采用低温吸附和解吸附的方法,将氧气和其他杂质分离。

7. 氧气压缩:精馏后的氧气通过压缩机进行压缩,提高其压力和浓度。

压缩机通常采用多级压缩,以达到所需的操作压力和流量。

8. 氧气储存:最后,将压缩后的氧气储存到储气瓶或气体储存设备中,以备使用。

储气瓶通常需要经过严格的安全检测和质量控制,确保氧气的安全和稳定供应。

以上就是空分制氧工艺流程的基本步骤。

根据具体生产要求和设备配置的不同,工艺流程可能会有所差异。

但总体来说,通过空气压缩、冷却、干燥、除尘、分离、精馏、压缩和储存等环节,可以实现高纯度氧气的生产和供应。

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程
《空分制氧工艺流程》
空分制氧工艺是一种通过空气分离来生产高纯度氧气的技术。

工艺流程包括压缩空气、冷却、洗涤、分离、净化和压缩等几个主要步骤。

首先,经过压缩机将大气空气压缩至一定压力,然后通过冷却器来冷却压缩后的空气。

接下来,空气会进入洗涤器,通过洗涤器将空气中的水汽和其它杂质去除,以保证空气的纯度。

之后,空气通过分子筛和冷却器分离出氮气和氧气。

分离出的氧气需要经过净化器进一步净化,以确保氧气的纯度达到要求。

最后,将净化后的氧气通过压缩机压缩至所需压力,以便用于各种工业和医疗用途。

整个空分制氧工艺流程需要高压压缩空气、低温冷却和精密的分离、净化设备,并且需要严格的控制和操作。

只有在每个步骤都得到严格执行和控制的情况下,才能够生产出高纯度的氧气。

但是,空分制氧工艺也有一定的能耗和成本。

因此,在实际生产中需要不断优化工艺流程,提高能效,降低成本,以确保氧气的生产能够经济高效。

总的来说,空分制氧工艺流程是一种成熟的技术,通过对空气
进行精确分离和净化,可以生产出高纯度的氧气,广泛应用于工业和医疗领域。

一种可以大幅度降低制氧单耗的空分新流程

一种可以大幅度降低制氧单耗的空分新流程

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空分新流程的施工之前,需要进行一系列前期准备工作。

空分制氧工艺流程1

空分制氧工艺流程1

第一章空分设备工艺流程第一节空气分离设备术语在学习空分设备基本知识之前,我们先来了解空分设备上使用的一些术语。

一、空气分离设备术语基本术语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气。

3、氧气分子式O,分子量31.9988(按1979年国际原子量),无色、无臭的气体。

在标2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,是强氧经剂。

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(体积比)一般小于98%。

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(体积比)大于或等于99.2%。

6、高纯氧用空气分离设备制取的氧气,其氧含量(体积比)大于或等于99.995%。

7、氮气分子式N,分子量28.0134(按1979年国际原子量),无色、无臭、的惰性气体。

2在标准状态下的密度为1.251kg/m3,熔点为63.29K,在101.325kPa威力下的沸点为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(体积比)大于或等于98.5%。

9、纯氮用空气分离设备制取的氮气,其氮含蓄量(体积比)大于或等于99.995%。

10、高纯氮用空气分离设备制取的氮气,其氮含蓄量(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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第一章空分设备工艺流程第一节空气分离设备术语在学习空分设备基本知识之前,我们先来了解空分设备上使用的一些术语。

一、空气分离设备术语基本术语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气。

3、氧气分子式O,分子量31.9988(按1979年国际原子量),无色、无臭的气体。

在标2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,是强氧经剂。

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(体积比)一般小于98%。

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(体积比)大于或等于99.2%。

6、高纯氧用空气分离设备制取的氧气,其氧含量(体积比)大于或等于99.995%。

7、氮气分子式N,分子量28.0134(按1979年国际原子量),无色、无臭、的惰性气体。

2在标准状态下的密度为1.251kg/m3,熔点为63.29K,在101.325kPa威力下的沸点为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(体积比)大于或等于98.5%。

9、纯氮用空气分离设备制取的氮气,其氮含蓄量(体积比)大于或等于99.995%。

10、高纯氮用空气分离设备制取的氮气,其氮含蓄量(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。

可采用低温法用空气分离设备制取液态或用气态氧加以液化。

12、液氮(液态氮)液体状态的氮,为透明、易流动的液体。

在101.325kPa压力下的沸点为77.35K,密度为810kg/m3。

可采用低温法用空气分离设备制取液态氮或用气态氮加以液化。

13、液空(液态空气)液体状态的空气,为浅蓝色、易流动的液体。

在101.325kPa压力下的沸点为78.8K,密度为873kg/m3。

液空是空气分离过程中的中间产物。

14、富氧液空指氧含量(体积比)超过的20.95%的液态空气。

15、馏分液氮(污液氮)在下塔合适位置抽出的、氮含量(体积比)一般为95%~96%的液体。

16、污氮由上塔上部抽出的、氮含量(体积比)一般为95%~96%的液态体。

17、标准状态指温度为0°C、压力为101.325kPa时的气体状态。

18、空气分离从空气中分离其组分以制取氧、氮和提取氩、氖、氦、氪、氙等气体的过程。

19、节流流体通过锐孔膨胀而不作功来降低压力。

20、节流效应(焦耳—汤姆逊效应)气体膨胀不作功产生的温度变化。

21、膨胀:流体压力降低,同时体积增加。

22、等熵膨胀效应:气体在等熵膨胀时,由于压力变化产生的温度变化。

23、空气膨胀:空气在膨胀机内绝热膨胀,同时对外作功的过程。

24、氮气膨胀:氮气在膨胀机内绝热膨胀,同时对外作功的过程。

25、一次节流的液化知循环(林德循环)以高压节流膨胀为基础的气体液化循环,其特点是循环气体既被液化又起冷冻作用。

26、带膨胀机的高压液化循环(海兰德循环)对外作功的绝执膨胀与节流膨胀配合使用的气体液化循环,其特点是膨胀机进口的气体状态为高压常温。

27、带膨胀机的中压液化循环(克劳特循环)对外作功的绝执膨胀与节流膨胀配合使用的气体液化循环,其特点是膨胀机进口的气体状态为中压低温。

28、带膨胀机的低压液化循环(卡皮查循环)对外作功的绝热膨胀与节流膨胀配合使用的气体液化循环,其特点是膨胀机进口的气体状态为低压低温。

29、斯特林循环:由两个等温过程和两个等容过程组成的理论热力循环。

整个循环通过等温压缩、等容冷却、等温膨胀、等容加热等四个过程来完成。

30、升华:从固相直接转变为汽相的相变过程。

31、温差:指冷热流体两表面或两环境之间有热量传递时的温度差别。

32、热端温差:指冷热流体间在换热器热端的温度差。

33、中部温差:指冷热流体间在换热器中部的温度差。

34、冷端温差:指冷热流体间在换热器冷端的温度差。

35、液氧循环量由冷凝蒸发器底部抽出部分液氧流经吸附器,在清除这部分液氧中的碳氢化合物后再回入冷凝蒸发器的液氧量。

36、入上塔膨胀空气(拉赫曼空气)由下塔底部抽出部分空气、经切换式换热器冷段复热,进入透平膨胀机构热膨胀后直接送入上塔参加精馏的空气。

37液汽比(回流比):在精馏塔中下流液体量与上升蒸汽量之比。

38 液泛:在精馏塔中上升蒸汽速度过高,阻止了液体正常往下溢流的工况。

39、漏液:在筛孔板精馏塔中因上升蒸汽速度过低,使液体从筛孔泄漏的工况。

40、变压吸附利用压力效应的吸附工艺在吸附—再生操作周期中,较高压力下吸附,较低压力下(或负压)下再生的过程。

41、跑冷损失在低于环境温度下工作的设备与周围介质存在的温差所产生的冷量损失。

42、复热不足损失在换热器热端冷热流体间存在的温差而导致冷量回收不完全的损失。

43、冷量损失指空气分离设备的冷箱由于跑冷损失和复热不足损失的冷量损失。

44、提取率:产品气体组分的总含量与加工空气中该组分的总含量之比。

45、单位能耗:指空气分离设备生产单位产品气体所消耗的电能。

46、低压流程:正常操作压力大于至小于或等于1.0MPa的工艺流程。

47、中压流程:正常操作压力大于1.0MPa至小于或等于5.0MPa的工艺流程。

48、高压流程:正常操作压力大于的5.0MPa工艺流程49、高低压流程:高压流程与低压流程相结合的流程。

50、带分子筛吸附器低压流程采用分子筛吸附器来清除空气中水分和二氧化碳及碳氢化合物的低压流程。

51、空气分离设备以空气为原料,用低温技术把空气分离成氧氮氩及其他稀有气体的成套设备。

52、大型空气分离设备指生产氧气产量大于或等于10000m3/h(标准状态)的成套空气分离设备。

53、中型空气分离设备指生产氧气产量大于或等于1000m3/h至小于10000m3/h(标准状态)的成套空气分离设备。

54、小型空气分离设备指生产氧气产量小于1000m3/h(标准状态)的成套空气分离设备二、稀有气体提取设备1、稀有气体提取设备用以提取纯氩、纯氖、纯氦、纯氪、纯氙等气体产品的设备。

一般需与空气分离设备配用。

2、稀有气体指氩、氖、氦、氪、氙五种气体。

无色,无臭的气体。

空气中的体积含量为0.932%。

在标准状态下的密度为1.874kg/m3,熔点为84K,在101.325kPa压力下的沸点为87.291K。

不活泼,不能燃烧,也不助燃。

主要用于金属焊接、冶炼等。

2.3 氩气分子式Ar,原子量39.948(按1983年国际原子量),是一种无色、无臭的气体。

空气中的体积含量为0.932%。

在标准状态下的密度为1.784kg/m3,熔点为84K。

在101.325压力下的沸点为87.291K。

不活泼,不能燃烧,也不能助燃。

主要用于焊接、冶炼等。

4、纯氩:用空气分离设备提取的纯氩,其氩含量(体积比)大于或等于99.99%。

5、液氩:液体状态的氩,是一种无色、无臭、呈透明的液体。

6、氖气分子式Ne,原子量20.179(按1983年国际原子量),是一种无色、无臭的气体。

空气中的体积含量为1.8×10-3%。

在标准状态下的密度为0.8713kg/m3,熔点为24.57K。

在101.325kPa压力下的沸点为27.09K。

不活泼,不能燃烧,也不助燃。

主要应用于照明技术等。

7 、纯氖:用空气分离设备提取的纯氖,其氖含量(体积比)大于或等于99.99%。

8、液氖:液体状态的氖阳一种无色、无臭呈透明的液体。

液氖常用作低温源。

9、氦气分子式He,原子量4.0026(按1983年国际原子量),是一种无色、无臭的气体。

空气中的体积含为5.24×10-4%。

在标准状态下的密度为0.1769kg/m3。

在101.325kPa 压力下的沸点为4.215K。

不活泼,不能燃烧,也不助燃。

主要用于检漏、焊接、低温研究、特种重金属冶炼、色谱分析载气、潜水呼吸气等。

10 、纯氦:用空气分离设备提取的纯氦,其氦含量(体积比)大于或等于99.99%。

11、液氦液体状态的氦,为无色透明的液体,沸点最低,是一种最主要的低温源。

12 、氪气分子式Kr。

原子量83.80(按1983年国际原子量)是一种无色、无臭的气体。

空气中的体积含量为1.0×10-4%。

在标准状态下的密度为3.6431kg/m3。

熔点116.2K。

在101.325kPa压力下的沸点为119.79K。

不活泼,不能燃烧,也不助燃。

主要用于电真空及电光源等工业。

13 、纯氪:用空气分离设备提取的纯氪,其氪含量(体积比)大于或等于99.95%。

14、氙气分子式Xe。

原子量131.80(按1983年国际原子量)是一种无色、无臭的气体。

空气中的体积含量为8.0×10-6%。

在标准状态下的密度为5.89kg/m3。

熔点161.65K。

在压力下的沸点为165.02K。

不活泼,不能燃烧,也不助燃。

主要用于电光源工业,也用于医疗、电真空、激光等领域。

15、纯氙:用空气分离设备提取的纯氙,其氙含量(体积比)大于或等于99.95%。

16、氩馏分从上塔合适部位提取一股氧、氩、氮混合气作为氩提取设备的原料气体。

其组分(体积含量)氩为7%~10%,氮一般小于0.06%,其余为氧。

17、氩回流液在粗氩塔中精馏洗涤下来的氧、氩、氮混合液,其组分与氩馏分气体成相平衡。

18 、粗氩由粗氩塔塔顶获得的氩含量(体积比)大于或等于96%,其余为氧和氮的混合气体。

19、富氧液空蒸汽:由粗氩塔冷凝器蒸发侧的富氧液空蒸发形成的蒸汽。

20、富氧液空回流液为避免粗氩冷凝器蒸发侧富氧液空中碳氢化合物的浓缩,排放一部分富氧液空返回上塔。

21、氖氦馏分:从冷凝蒸发器顶部抽取的氖、氦、氮混合气体,作为氖氦提取设备的原料气。

22、粗氖馏分氖氦馏分经粗氖氦塔分离而获得氖氦浓缩物。

其氖和氦的总含量(体积比)为30%~50%,其余为氮及少量氢的混合气体。

23、氖氦混合气经除氢和氮后所获得的氖氦混合气体,其组分含量(体积比)氖约为75%,氦约为25%。

24、贫氪指贫氪塔塔底蒸发器中获得的浓缩物。

其氪和氙的总含量(体积比)为0.1~0.3%,其余为氧(甲烷含量0.1~0.3%,)的混合气体。

25、粗氪指粗氪塔塔底蒸发器中获得的浓缩物。

其氪、氙的总含量(体积比)约为50%,其余为氧的混合气体(含有少量甲烷)。

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