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文档简介

第二章

空气深冷液化分离第二节空气的净化

第三节空气的液化

第四节空气的分离

第五节空分流程

第一节概述

第六节空气深冷分离的操作控制

第一节空分技术简介什么是空气深冷液化分离装置

?

利用深度冷冻原理将空气液化，然后根据空气中各组分沸点的不同，在精馏塔内进行精馏，获得氧、氮、一种或几种稀有气体（氩、氖、氦、氪、氙）的装置。空分装置制氧机空气中的主要成分及沸点

一、空分装置发展简史1891年，德国林德公司在实验室开始进行空气液化工作。1903年，林德公司制成第一台高压节流制冷循环的工业制氧机。随后的发展主要为：在制冷循环中膨胀机的使用和改进；冻结法清除空气中的水分和二氧化碳；高效翘板换热器的使用；常温分子筛吸附空气中杂质；DCS自动控制；规整填料塔的使用的等等。高压到低压，10m3到十几万m3，氧提取率达到99%，氩提取率93%，单位耗氧量到0.55千瓦时/m3二、空气分离的基本过程空气分离的基本过程空气的压缩

空气中水分和二氧化碳的清除：由于两者凝固点较高，在进入空分装置低温设备后将会形成冰和干冰，为此需要利用分子筛纯化器预先把空气中的水分和二氧化碳清除掉。空气被冷却到液化温度：在主换热器中，空气被来自精馏后的返流产品气体和污氮气冷却到接近液化温度冷量的制取：为了确保和维持装置正常生产运行所需的热量平衡，由等温节流效应和压缩空气在膨胀机中绝热膨胀对外做功而制取。空气分离的基本过程空气的液化：空气的液化是进行氧、氮分离的首要条件，空气在主热交换器中被返流气冷却到接近液化温度，并在下塔实现空气的液化。

精馏：空气的精馏是在精馏塔亦即上、下塔中进行的。在下塔中空气被初次分离成富氧液空和氮气，液空由下塔底部抽出后，经节流送入与液空组分相近的上塔塔板上，一部分液氮由下塔顶部抽出后经节流送入上塔副塔顶部。空气的最终分离是在上塔进行的。产品氧气由上塔底部抽出，而产品氮气则是在上塔副塔顶部抽出，并通过主换热器与进塔的加工空气进行热交换，复热到常温后送出冷箱。危险杂质的清除：采用分子筛纯化流程，大部分碳氢化合物等危险杂质已在纯化器内清除掉，残留部分仍要进入塔内，并积储在冷凝蒸发器中。

氮气和液氧的热交换是在冷凝蒸发器中进行的。由于氮气和液氧两种流体所处的压力不同。所以在氮气和液氧的热交换过程中，氮气被液化而液氧被蒸发。氮气和液氧分别由下塔和上塔供给，这是保证上、下塔精馏过程的进行所必须具备的条件。三、空分装置类型空分装置

高压(7～20MPa)中压(1.5～5MPa)低压（0.5～0.8MPa）小型制取气态产品和液态产品的装置

小型制取气态产品的装置

中型和大型制取气态产品的装置超低压（0.3MPa以下）大型制取气态产品的装置四、氧气、氮气的应用

氧气的应用：化学性质非常活泼，化学活性很强，是一种强氧化剂，用于金属的焊接及切割，广泛地应用于高炉及炼钢生产中和铁钢的熔炼过程及轧钢过程中，也是化肥工业

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