第三章 空气分离PPT课件
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框架组成
17 煤气化生产技术
干带式过滤器 干带式过滤器的结构如图所示。 干带式过滤器所用的干带,是一种尼龙丝 组成的长毛绒状制品或毛质滤带。 干带上、下两端装有滚筒,滚筒由电动机 及变速器传动。当通过干带的空气阻力 超过规定值(200Pa)时,滚筒电动机启动, 使干带转动,脏带存人上滚筒。当阻力恢
6 煤气化生产技术
二、空气物化性质 （氧-氮二元系气液平衡）
1．气液平衡、饱和压力和温度
7 煤气化生产技术
二、空气物化性质 （氧-氮二元系气液平衡）
2．氧-氮二元系的气液平衡 由氧和氮组成的均匀混合物，称为氧--氮二元体系。当 二元混合物为液态时，称二元溶液，此时，氧、氮可以 任意比例均匀混合，组成各种不同浓度的气体混合物及 溶液，相同压力下不同浓度溶液的饱和温度不同。
8 煤气化生产技术
第二节 深冷分离工艺技术及主要设备
1 概述
2 空气分离的工艺流程
9 煤气化生产技术
一、概述
空气分离（简称空分）的方法有液化精馏及分子筛吸附 两种类型。由于分子筛吸附能耗较高，仅适用于小气量 的独立用户。而大型化工生产所需O2、N2量较大，并且纯 度较高，多用液化精馏方法分离空气。液化精馏法分离 可分为空气净化、空气液化和空气分离等三个工序。
第一节 空气组成及物化性质
1 空气组成
2 空气物化性质
4 煤气化生产技术
空气组成
• 空气是一种主要由氧、氮、氩等气体组成 的复杂气体混合物,其主要组成及各成分的 沸点见表3-1,除表中所列的固定组分外,空 气中还含有数量不定的灰尘、水分、乙炔, 以及二氧化硫、硫化氢、一氧化氮、一氧 化二氮等微量杂质。
• 吸附器一般有两台,一台吸附时,另一台再生,两台
交替使用。此种流程具有产品处理量大、操作简
便、运转周期长和使用安全可靠等许多优点,成为
现代空分工艺的主流技术。
23
煤气化生产技术
吸附剂的再生
• 吸附剂的再生是吸附的吸附质脱附的过程 。用干燥的热气流流过吸附剂床层,在高温 的作用下,被吸附的吸附质脱附,并被热气流 带走。
2
简称空分，利用空气中各组分物理性质不 同，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。 空气分离的目的是：
1. 获得氧气，用氧气作为气化剂。在煤气化 生产过程中，煤与气化剂反应生成煤气。
2. 提供气化、净化、燃机系统所需的惰性气 体N2
3 煤气化生产技术
14 煤气化生产技术
①拉西环式过滤器 拉西环式过滤器由钢制外壳和装有 拉西环的插入盒构成见图,拉西环上 涂有低凝固点的过滤油。空气通过 时,灰尘等机械杂质便附着在拉西环 的过滤油上,拉西环式过滤器通常适
用于小型空分装置。
15 煤气化生产技术
油浸式过滤器由许多片状链组成,链借链 轮的作用以2mm/min的速度移动或间歇 移动(见图）。片状链上有钢架,钢架悬
第三章 空气分离
1 空气组成及物化性质 2 深冷分离工艺技术及主要设备 3 主要设备及其操作 4 生产操作的具体步骤 5 变压吸附工艺技术及主要设备
1 煤气化生产技术
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煤气化生产技术
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22 煤气化生产技术
分子筛吸附法
• 自20世纪70年代开始,在全低压空分设备上,逐渐 用常温分子筛净化空气的技术来取代原先使用的 碱洗及干燥法脱除水分和二氧化碳的方法。
• 此法让空冷塔预冷后的空气,自下而上流过分子筛
ห้องสมุดไป่ตู้
吸附器(以下简称吸附器),空气中所含有的H2O、 CO2、H2等杂质相继被吸附剂吸附清除。
• 脱除水分、二氧化碳的方法有吸附法和冻 结法等。不同的装置采用不同的方法。
21 煤气化生产技术
空气预冷系统
• 空气预冷系统是空气分离设备的一个重要组成部 分,它位于空气压缩机和分子筛吸附系统之间,用来 降低进分子筛吸附系统空气的温度及H2O(g)、 CO2含量,合理利用空气分离系统的冷量。
• 在填料式空气冷却塔(简称空冷塔)的下段,出空压 机的热空气被常温的水喷淋降温,并洗涤空气中的 灰尘和能溶于水的NO2、SO2、Cl2、HF等对分子 筛有毒害作用的物质;在空冷塔的上段,用经降温过 的冷水喷淋热空气,使空气的温度降至10~20℃。
挂在链的活动接头上,架上铺有孔为 1mm2的细网。
空气通过网架时,将所含灰尘留在网上的 油膜中。随着链的回转,附着的灰尘通过 油槽时被洗掉,并重被覆盖一层新的油膜
。油浸式过滤器的效率一般为93%~99%
16 煤气化生产技术
袋式过滤器 袋式过滤器一般由滤袋、清灰装置 、清灰控制装置等组成(见图)。滤袋 是过滤除尘的主体,它由滤布和固定
复正常后,即自动停
18 煤气化生产技术
自洁式空气过滤器 • 自洁式空气过滤器的结构如图所示。主要
由高效过滤桶、文氏管、自洁专用喷头、 反吹系统、控制系统、净气室、出风口和 框架等组成。 • (1)过滤过程 • (2)自洁过程
19 煤气化生产技术
空气的净化
20 煤气化生产技术
2、水分、二氧化碳的脱除
10 煤气化生产技术
空气的净化
• 空气净化的目的是脱除空气中所含的机械 杂质、水分、二氧化碳、烃类化合物(主要 为乙炔)等杂质,以保证空分装置顺利进行和 长期安全运转。这些杂质在空气中的一般 含量见表
11 煤气化生产技术
空气的净化
表4-2 大中型空分装置对原料空气的要求
12 煤气化生产技术
空气净化
5 煤气化生产技术
一、空气组成
表3-1 空气组成及各成份的沸点
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
一.空气的净化 （1）机械杂质的脱除 （2）水分及CO2的脱除 （3）碳氢化合物的脱除 （4）冷箱前端净化
13 煤气化生产技术
1、机械杂质的脱除机械杂质的危害？
• 机械杂质一般用设置在空气压缩机入口管 道上的空气过滤器脱除。
• 常用的空气过滤器分湿式和干式两类。湿 式包括拉西环式和油浸式;干式包括袋式、 干带式和自洁式
17 煤气化生产技术
干带式过滤器 干带式过滤器的结构如图所示。 干带式过滤器所用的干带,是一种尼龙丝 组成的长毛绒状制品或毛质滤带。 干带上、下两端装有滚筒,滚筒由电动机 及变速器传动。当通过干带的空气阻力 超过规定值(200Pa)时,滚筒电动机启动, 使干带转动,脏带存人上滚筒。当阻力恢
6 煤气化生产技术
二、空气物化性质 （氧-氮二元系气液平衡）
1．气液平衡、饱和压力和温度
7 煤气化生产技术
二、空气物化性质 （氧-氮二元系气液平衡）
2．氧-氮二元系的气液平衡 由氧和氮组成的均匀混合物，称为氧--氮二元体系。当 二元混合物为液态时，称二元溶液，此时，氧、氮可以 任意比例均匀混合，组成各种不同浓度的气体混合物及 溶液，相同压力下不同浓度溶液的饱和温度不同。
8 煤气化生产技术
第二节 深冷分离工艺技术及主要设备
1 概述
2 空气分离的工艺流程
9 煤气化生产技术
一、概述
空气分离（简称空分）的方法有液化精馏及分子筛吸附 两种类型。由于分子筛吸附能耗较高，仅适用于小气量 的独立用户。而大型化工生产所需O2、N2量较大，并且纯 度较高，多用液化精馏方法分离空气。液化精馏法分离 可分为空气净化、空气液化和空气分离等三个工序。
第一节 空气组成及物化性质
1 空气组成
2 空气物化性质
4 煤气化生产技术
空气组成
• 空气是一种主要由氧、氮、氩等气体组成 的复杂气体混合物,其主要组成及各成分的 沸点见表3-1,除表中所列的固定组分外,空 气中还含有数量不定的灰尘、水分、乙炔, 以及二氧化硫、硫化氢、一氧化氮、一氧 化二氮等微量杂质。
• 吸附器一般有两台,一台吸附时,另一台再生,两台
交替使用。此种流程具有产品处理量大、操作简
便、运转周期长和使用安全可靠等许多优点,成为
现代空分工艺的主流技术。
23
煤气化生产技术
吸附剂的再生
• 吸附剂的再生是吸附的吸附质脱附的过程 。用干燥的热气流流过吸附剂床层,在高温 的作用下,被吸附的吸附质脱附,并被热气流 带走。
2
简称空分，利用空气中各组分物理性质不 同，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。 空气分离的目的是：
1. 获得氧气，用氧气作为气化剂。在煤气化 生产过程中，煤与气化剂反应生成煤气。
2. 提供气化、净化、燃机系统所需的惰性气 体N2
3 煤气化生产技术
14 煤气化生产技术
①拉西环式过滤器 拉西环式过滤器由钢制外壳和装有 拉西环的插入盒构成见图,拉西环上 涂有低凝固点的过滤油。空气通过 时,灰尘等机械杂质便附着在拉西环 的过滤油上,拉西环式过滤器通常适
用于小型空分装置。
15 煤气化生产技术
油浸式过滤器由许多片状链组成,链借链 轮的作用以2mm/min的速度移动或间歇 移动(见图）。片状链上有钢架,钢架悬
第三章 空气分离
1 空气组成及物化性质 2 深冷分离工艺技术及主要设备 3 主要设备及其操作 4 生产操作的具体步骤 5 变压吸附工艺技术及主要设备
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22 煤气化生产技术
分子筛吸附法
• 自20世纪70年代开始,在全低压空分设备上,逐渐 用常温分子筛净化空气的技术来取代原先使用的 碱洗及干燥法脱除水分和二氧化碳的方法。
• 此法让空冷塔预冷后的空气,自下而上流过分子筛
ห้องสมุดไป่ตู้
吸附器(以下简称吸附器),空气中所含有的H2O、 CO2、H2等杂质相继被吸附剂吸附清除。
• 脱除水分、二氧化碳的方法有吸附法和冻 结法等。不同的装置采用不同的方法。
21 煤气化生产技术
空气预冷系统
• 空气预冷系统是空气分离设备的一个重要组成部 分,它位于空气压缩机和分子筛吸附系统之间,用来 降低进分子筛吸附系统空气的温度及H2O(g)、 CO2含量,合理利用空气分离系统的冷量。
• 在填料式空气冷却塔(简称空冷塔)的下段,出空压 机的热空气被常温的水喷淋降温,并洗涤空气中的 灰尘和能溶于水的NO2、SO2、Cl2、HF等对分子 筛有毒害作用的物质;在空冷塔的上段,用经降温过 的冷水喷淋热空气,使空气的温度降至10~20℃。
挂在链的活动接头上,架上铺有孔为 1mm2的细网。
空气通过网架时,将所含灰尘留在网上的 油膜中。随着链的回转,附着的灰尘通过 油槽时被洗掉,并重被覆盖一层新的油膜
。油浸式过滤器的效率一般为93%~99%
16 煤气化生产技术
袋式过滤器 袋式过滤器一般由滤袋、清灰装置 、清灰控制装置等组成(见图)。滤袋 是过滤除尘的主体,它由滤布和固定
复正常后,即自动停
18 煤气化生产技术
自洁式空气过滤器 • 自洁式空气过滤器的结构如图所示。主要
由高效过滤桶、文氏管、自洁专用喷头、 反吹系统、控制系统、净气室、出风口和 框架等组成。 • (1)过滤过程 • (2)自洁过程
19 煤气化生产技术
空气的净化
20 煤气化生产技术
2、水分、二氧化碳的脱除
10 煤气化生产技术
空气的净化
• 空气净化的目的是脱除空气中所含的机械 杂质、水分、二氧化碳、烃类化合物(主要 为乙炔)等杂质,以保证空分装置顺利进行和 长期安全运转。这些杂质在空气中的一般 含量见表
11 煤气化生产技术
空气的净化
表4-2 大中型空分装置对原料空气的要求
12 煤气化生产技术
空气净化
5 煤气化生产技术
一、空气组成
表3-1 空气组成及各成份的沸点
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
一.空气的净化 （1）机械杂质的脱除 （2）水分及CO2的脱除 （3）碳氢化合物的脱除 （4）冷箱前端净化
13 煤气化生产技术
1、机械杂质的脱除机械杂质的危害？
• 机械杂质一般用设置在空气压缩机入口管 道上的空气过滤器脱除。
• 常用的空气过滤器分湿式和干式两类。湿 式包括拉西环式和油浸式;干式包括袋式、 干带式和自洁式