1、空分的基本知識1.1.什么是空分空分就是空氣分離的簡稱。1.2空分的原料：空氣空氣的成分：主要成分是O2、N2和Ar ；體積比：O2：N2： Ar=20.95% : 78.09% : 0.932% ；此外還含有微量的氫及氖、氨、氟、氙等稀 有氣體；根據(jù)地區(qū)條件不同，還含有不定量的二氧化碳、水蒸氣及乙炔等 碳氫化合物。1.3空氣分離的方法：吸附法、膜分離法、低溫精餾法。1吸附法讓空氣通過分子篩吸附塔，利用吸附塔中特殊的分子篩對空氣中的氧、氮組分選擇性吸附而使空氣分離獲得氧氣。2.膜分離法利用有機聚合膜的選擇滲透性，從氣體混合物中將氧、氮分離， 獲得富氧氣體。3.低溫精餾法：我們公司采用的是低溫精

2、餾法，因為前二者不能同時產(chǎn)出大量的高 質量的氣體。只有低溫精餾法能夠滿足大批量高純度的生產(chǎn)需要。低溫精餾法他是利用多組分構成的液體介質里，各組分沸點的不 同，進行多次部分冷凝和多次部分蒸發(fā)，從而逐步達到分離的目的。沸點：在一定壓力下，液體溫度達到沸騰時的溫度。壓力越高，沸點越高；壓力越低，沸點越低。02沸點：N2沸點：Ar沸點：液空的沸點：液空的冷凝點:-183C(90K)-1961 (77K)-186C(87K)-191C(82K)-194C(79K)空分主要分為下面幾個系統(tǒng);空氣預冷系統(tǒng)目的；空氣預冷系統(tǒng)是串接于空氣壓縮機系統(tǒng)和分子篩吸附系統(tǒng)之間，旨在降低進分子篩純化器的空氣溫度，來減少空

3、氣的含水量，并通過水洗滌除去大部分水溶性有害物質，起的冷卻，洗滌，凈 化作用以保證分子篩純化器的安全工作。主要設備由空冷塔，水冷塔，和四水泵組成；空冷塔的流程；壓縮空氣從空冷塔下部由下至上穿過空冷塔與至上而下的常溫 水，令凍水逆流接觸，進行熱質交換冷卻空氣?？绽渌恚粚τ诳绽渌?，當進塔的熱空氣為不飽和狀態(tài)，進塔 水溫低于進塔空氣的露點時，經(jīng)過塔內的氣液逆流接觸，空氣為減濕 降溫過程，傳熱方向都是由空氣傳給水；而水的出塔溫度將可能高于 進塔空氣露點時，塔底的傳質是由水傳給空氣，而塔頂?shù)膫髻|是由空 氣傳給水，故在全塔內傳質方向是不同的。在改變傳質方向的塔截面 處，水溫將等于空氣露點。；水令塔的流

4、程；污氮氣從塔下部進與從頂部下流的常溫水充分接觸進行熱質交 換，降低水溫，水令塔的原理由于污氮氣對應當?shù)販囟仁遣伙柡偷模杏幸徊糠终舭l(fā)成水蒸 氣進入污氮中，水蒸發(fā)時吸收了大量潛熱，使得水得到冷卻，潛能汽 化作用凈化系統(tǒng)，1空氣過濾目的。空氣中含有灰塵等機械雜質，其含量在0.0050.01克/米3之 間變動。如果空氣壓縮機直接吸入空氣，機械雜質就會損壞空氣壓縮 機葉片、氣缸，也能造成設備、閥門、管線的阻塞，因此在空壓機的 入口管道上設置空氣過濾器、清除機械雜質1）構成：自潔式過濾器由高效過濾筒、文氏管、自潔專用噴頭、 反吹系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、凈氣室和出風口、框架等組成。2）過濾過程：在壓縮機吸氣負

5、壓作用下，吸入周圍的環(huán)境空氣。 當空氣穿過高效過濾筒時，粉塵由于重力、靜電和接觸等阻留在濾筒 外表面，凈化空氣進入凈氣室，然后經(jīng)出風管出。3）自潔過程：當電腦發(fā)出指令，電磁閥啟動并驅動隔膜閥，瞬間 釋放一股壓力為0.4 0.6Mpa的脈沖氣流經(jīng)專用噴頭整流噴出文氏 管卷吸、密封、膨脹從濾筒內部均勻地外沖擊，將積聚在濾筒外表面 的粉塵吹落，自潔過程完成。2.空氣純化系統(tǒng)。目的；為實現(xiàn)深冷法分離空氣，空氣液化前如不除去空氣中的水 分、二氧化碳和乙炔等雜質，將會造成主換熱器通道和精餾塔板堵塞， 影響系統(tǒng)穩(wěn)定和安全運行。LMS930原理；空氣純化是利用沸石分子篩的選擇吸附特性，按照變溫變 壓（TSA、

6、PSA ）吸附原理，吸附空氣中水蒸氣，二氧化碳，乙炔等 有害成分。分子篩純化系統(tǒng)由兩只內裝吸附劑（13X和AI2O3 ）的兩 只吸附器以及切換閥門管道系統(tǒng)構成。來自預冷系統(tǒng)的含濕飽和空氣 首先自下而上流經(jīng)其中一只吸附器，在加壓條件下空氣中的水分、二 氧化碳、乙炔等被分子篩吸附，由于分子篩的用量一定，因此在一定 時間內，分子篩的吸附容量將達到飽和，即吸附床層穿透，分子篩無 繼續(xù)吸附能力。此時，通過手動或自動切換閥門的開關”順序，空氣轉 而進入另一只吸附器繼續(xù)吸附，原先吸附飽和的吸附器，首先向大氣 泄壓至常壓再引入被加熱到150C 180C左右的污氮氣以與吸附工 況相反的氣體流向對吸附器床層加熱。

7、原先被吸附分子篩吸附劑顆粒 內部的吸附質由于溫度升高而解吸出來，在熱流氣體的推動下被解吸 出來的水蒸氣、二氧化碳、乙炔等被趕出吸附床外。由于此時吸附劑 床層的溫度很高，不適合下個循環(huán)周期吸附，因此在完成加熱時間后， 須引入未經(jīng)加熱的空氣或污氮氣體對吸附床層進行吹冷，使吸附劑床 層的溫度降低到接近吸附時的溫度。至此，吸附器的再生工況完成， 準備下次吸附。兩只吸附器就是如此交替輪流吸附和再生工況，從而 實現(xiàn)空氣的連續(xù)凈化。分子篩故障會引起二氧化碳含量超標水分含量高主換熱系統(tǒng)系統(tǒng)換熱器主要包括：主換熱器、主冷凝蒸發(fā)器（簡稱主冷）、過;令器、 主換熱器；位于冷箱中介質的出（產(chǎn)品介質）入（空氣）口，對出

8、冷箱的介質進 行令量回收，回收冷量令卻空氣進下塔和令卻增壓空氣進膨脹機。 過;令器;用上塔的污氮氣過冷從下塔進入上塔的液空、液氮（污液氮）, 降低節(jié)流后的汽化率。液空過冷和液氮過冷一般在結構上作為一個整 體，分上、下段。主令凝蒸發(fā)器：主令位于上、下塔之間，為浸浴式換熱器。下塔頂?shù)?飽和氮氣經(jīng)過主令被液氧液化返流作下塔精餾回流液；上塔底液氧被 氮氣加熱沸騰蒸發(fā)汽化向上作上塔精餾的上升汽。所以說主令是聯(lián)接 上下塔的鈕帶。膨脹制令系統(tǒng)目的；透平膨脹機提供了低溫裝置所需的主要令量，為了維持裝 置的冷量平衡及適應裝置工況的改變，原理；增壓空氣通過噴嘴時，由于減壓膨脹而使焓值降低，即使 壓力、溫度下降，這

9、些焓降轉變成氣流的動能，使在噴嘴出口處氣 流獲得巨大的速度，高速氣體的動能，通過工作輪轉化為機械能并 由主軸夕卜輸出做功，以降低內能使溫度進一步降低。輸出的機械能 帶動增壓機提高壓力，以滿足膨脹端膨脹壓力的需要。精餾系統(tǒng)；精餾的原理；通過對兩種沸點不同的物質多次的進行混合蒸氣部 分冷凝與蒸發(fā)。在吸收熱量而部分蒸發(fā)時，易揮發(fā)組分氮將較多地 蒸發(fā)，而混合蒸氣在放出熱量而部分冷凝時，難揮發(fā)組分氧較多地 冷凝，進行這樣多次的冷凝與蒸發(fā)過程，最終達到氧氮分離的目的。精餾塔結構；精餾塔一般采用雙級精餾塔，分為上塔，浴式主冷凝蒸發(fā)器，下塔冷凝蒸發(fā)器；在精餾系統(tǒng)中是提供冷量或熱量，即在精餾塔頂部提供回流液，精

10、餾塔底部提供上升氣的設備低溫液體貯槽系統(tǒng)空分機組系統(tǒng)壓元一、我公司空分裝置主要產(chǎn)品規(guī)格GOX90000Nm3/ h空分裝置（單套、考核工況）產(chǎn)品名 稱產(chǎn)量 (Nm3/ h)純度 (vol)便用方式壓力 MPa (G)溫度 (C)備注氧氣I88,00099.6%O2連續(xù)8.5液氧泵內壓縮氧氣II60099.6%O20.5環(huán)境從8.5Mpa減 壓液氧800 99.6%O2入貯 槽氮氣I15,00 010ppm O2連續(xù)0.4環(huán)境壓力塔抽壓力 氮氣氮氣II2,70010ppm O2連續(xù)6.0環(huán)境后備系統(tǒng)直接 抽取液氮100010ppmO2連續(xù)入貯 槽儀表空 氣8,000無塵無 油，露點 40C間 斷0.7常溫增壓機一級直 接抽取工廠空 氣5000同上連續(xù)0.45常溫從分子篩后抽 出注：1所有產(chǎn)量單位Nm3/h，是在0C和0.1013MPa(A)條件下測得體積流量，2以上測量為在冷箱出開口處測量3成套裝置的變負荷能力范圍75%105%.GOX90000Nm3/h空分裝置主要技術數(shù)據(jù)；1.空壓機排氣量約456900 Nm3/h負荷范圍相對濕度進口壓力出口壓力冷卻水進口溫度冷卻水回水溫度2.增壓空氣壓縮機增壓機一段吸入量吸入壓力排氣壓力75-105%70 %約 0.08