空分设备工艺过程简论

童年

1 工作原理空气是多种物质混合在一起的混合物；空分设备是用空气作为原料，制取氧、氮等产品的系统组合式工业装置；是根据空气中各组分沸点不同，经加压、预冷、纯化、换热、液化，并利用透平膨胀机提供的冷量使之液化，而后在多级精馏塔中进行精馏，从而获得所需的氧、氮、氩产品。空分设备根据产品要求的不同，工艺流程的系统分为空气压缩系统，预冷系统，纯化系统，分馏塔系统，产品压缩系统，液体加压输送系统、仪控电控计算机程序控制等。是由很多机器、设备、阀门、仪表电器等有序结合成的系统性成套装置。2 流程特点：不同的流程是有区别的，以双高流程为例。2.1 预冷系统中，水先在水冷却塔内第一次冷却，再经冷水机组冷却至要求温度，节约了能耗，空冷塔、水冷塔采用填料塔,换热效率好,空气阻力小,设备可靠性高。2.2 纯化系统采用分子筛吸附法净化空气，工艺流程简单，吸附器自动切换，加热再生，启动容易，操作方便，运行安全，切换损失小，精馏工况稳定，产品提取率高。2.3 分馏塔系统的精馏塔采用规整填料塔,传热传质性能好,阻力小,空压机排压降低,使操作可靠,并大大降低能耗。2.4 采用增压膨胀机，单位制冷量大，膨胀量较小，改善并提高塔精馏工况。3 流程简述：不同的流程是有区别的，以双高流程为例原料空气经自洁式空气过滤器去除灰尘和机械杂质，在离心式空压机中被压缩后并升温，压缩空气经空气冷却塔洗涤冷却，然后进入自动切换使用的分子筛吸附器，以清除H2O、CO2、C2H2和CnHm，出分子筛的空气为12～14℃，且分成三路：一路进入分馏塔中,空气经过主换热器与返流气体换热，被冷却至液化温度(-173℃)，并有少量气体液化，这些气液混合物一起进入下塔。另一路空气作为膨胀气体，经增压机增压并经冷却器冷却后也进入主换热器与返流气体换热。这部分空气被冷却至-105℃左右，从主换热器中部抽出去膨胀机，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-178℃，进入上塔中部，部分液氧复热汽化后夹带液氧返回主冷。第三路少量空气去仪表空气系统，作为仪表气。在下塔，空气被初步分离成氮和富氧液空，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，部分液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。下塔底部36%O2的液空，经过冷器过冷，经节流后进入上塔中部参加精馏。以不同状态的三股流体进入上塔经再分离后，在上塔顶部得到产品流量纯度为99.99%N2的氮气，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的氮气加热而蒸发，其中纯度99.6%O2的产品氧气，经主换热器复热后出分馏塔，其余部分作为上升蒸气参加精馏；在上塔上部尚有污氮抽出，经过冷器、主换热器复热引出分馏塔。大部分去纯化系统，作为再生气加温再生分子筛，其余去水冷塔升温、增湿后放空。合格的氮气出分馏塔后，按用户需要并入用户氮气管网加压去用户使用，其余部分去预冷系统的水冷却塔，升温、增湿后放空。合格的氧气出分馏塔后，按用户需要并入用户氧气管网加压去用户使用。

倒垃圾

现在的空分行业，产品的纯度氮气可达到6个9了。空分行业对设备的操作比较严格，起塔到出合格的产品，用时会有很大的差别，可以体现手法的高低。在一个重要的环节就是设备的质量好坏。如果好的设备连续运行，空分的成本会直线下降的。预冷环节很重要，可以体现纯化用分子筛时间的长短。 注意防止分子筛粉尘堵塞仪表，产生假值。这是空分行业常见的故障。只要解决安装的问题可以避免。

dfada

谢谢楼主的资料这让我这个初学者学到了很多的东西

战列舰飞

要是再配上流程图就更好啦！图文并茂啊！

大分类

标准大气压下，液氮沸点为-195.8℃，液氧沸点为- 183℃。空气分离就是先将空气降到低温，并净化除去杂质和不需要的有害气体，空气的降温和净化除杂，都是在为精馏准备符合要求的空气原料，然后这些空气经过精馏，分离出氮气和氧气。空气的精馏是利用空气的各种组份在同一温度下各组份的蒸汽压（饱和温度）不同，将液态空气进行多次的部份蒸发与部份冷凝，从而达到分离各组份的目的。被冷却至饱和温度的空气进入下塔，进行第一次分馏。在精馏塔下塔中，上升气体（原料空气）与回流液体（液N2）充分接触，传热传质后，上升气体中的O2液化进入回流液体，回流液体的液氮汽化进入上升气体中，上升气体中N2的浓度逐渐增加。N2进入下塔顶部的主冷凝蒸发器中，氮气被冷凝成液氮，液氧被气化（上塔底部的液氧）。空气在下塔初步精馏后，在下塔顶部获得纯液氮（一部分液氮作为下塔回流液体，一部分被抽入上塔），在下塔底部获得富氧液空。富氧液空被送向上塔进行第二次精馏，以获得纯氧气和纯氮气。上塔又分为两段：以液空进料口为界，上部为精馏段，主要是精馏上升气体，回收氧组分（上升气体中的O2液化、进入回流液体），提纯上升空气中的N2纯度；下段为提馏段，主要是将回流液体中的氮组分蒸发成N2，进入上升气体中，提高回流液体中液氧纯度。在上塔顶部获得纯氮气（产品），在下塔底部的液氧，进入冷凝蒸发器，液氧被气化，变成O2（产品）。在主冷凝蒸发器中有1%的液氧安全排放（防止乙炔、碳氢化合物聚集，安全防爆问题）。

哦身份

谢楼主，学习了谢楼主，学习了

安万鹏

感谢楼主！学习下。。。

的发烧

万分感谢！楼主学习中............

安抚

确实很实用，简单明了！

和各分公司

仔细琢磨，还是很清楚的