深冷制氮试卷
深冷分离模拟试题与答案
深冷分离模拟试题与答案一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、在间壁换热器的换热过程中,其主要换热方式是( )。
A、传导B、对流和传导同时存在C、对流D、辐射正确答案：B2、空分装置裸冷之前( )进行常温气密检查。
A、简单B、视情况而定C、需要D、不需要正确答案：C3、氪、氙、氖、氦四种稀有气体中,含量最多的是( )。
A、氙气B、氪气C、氦气D、氖气正确答案：D4、空分装置的运行周期的确定,在设计上主要是根据( )带入空分塔后逐步积累造成堵塞无法继续运转的时间间隔。
A、水分B、乙炔C、硫化氢D、二氧化碳正确答案：D5、干气密封是一种气体润滑的流体动、静压结合型( )。
A、接触式机械密封B、半接触式机械密封C、非接触式机械密封D、浮环密封正确答案：C6、造成高处坠落事故的主要原因是( )人员缺乏高处作业的安全技术知识或防高坠落的安全设施,设备不健全A、安全B、作业C、管理D、指挥正确答案：B7、流体在管内稳定流动时的流速与管内径的关系是( )。
A、与管内径成反比B、与管内径平方成正比C、与管内径平方成反比D、与管内径成正比正确答案：C8、盲板的使用,说法不正确的是( )A、停工检修的装置必须用盲板把与之相连的管线隔绝B、根据不同的工况,选用的盲板厚度不同C、选用盲板时,盲板的公称压力应与之对应法兰的公称压力一致D、盲板应加在有物料来源的阀门前部法兰处正确答案：A9、冷凝液泵运行过程中发生( )的情况时应紧急停泵。
A、泵或电动机振动达0.06mmB、泵入口法兰漏水C、机械密封漏水大D、内部清楚的摩擦声或冲击声正确答案：D10、从系统结构来看,串级调节系统有( )个闭合回路。
A、3B、1C、2D、4正确答案：C11、( )是指吸附过程产生的热效应,在吸附过程中,气体分子移向固体表面,其分子运动速度会大大降低,因此释放出热量。
A、热效应B、吸附热C、热能D、汽化潜热正确答案：B12、降低润滑油黏度最简单易行的办法是( )。
深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表
设备相对简单，无需大型设备，易于集成和操作
能耗
高能耗，需要耗费大量电力和制冷能源
中等能耗，需要周期性地调节吸附剂的压力
低能耗，通常使用压力驱动或温度差驱动，较为节能
维护成本
较高，需要保持设备在低温下运行，维护成本较高
中等，需要定期更换吸附剂
低，膜组件相对稳定，维护成本较低
纯度控制
可以获得较高纯度的氮气
纯度受吸附剂和操作控制
纯度受膜材料和操作控制
适用范围
适用于大型工业制氮，需求纯度较高的场合
适用于小型或移动式制氮需求
适用于中小型制氮设备，对纯度要求适中的场合
这张表格概括了深冷空分法、变压吸附法和膜分离法在制氮过程中的优缺点和适用范围。不同的制氮方法适用于不同的场合，取决于所需的氮气纯度、产量、能耗要求以及设备规模等因素。
深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表
方法
深冷空分法
变压吸附法
膜分离法
制氮原理
利用空分设备将空气中的氧气、氩气等分离出去，得到高纯度氮气
通过周期性变换吸附剂的压力来实现氮气与氧气的分离
利用半透膜对气体进行分离，通透性较小的氧气被阻隔，而氮气通过
设备复杂度
需要大型的空分设备和低温条件，设备较复杂
深冷空分制氮
深冷空分制氮
深冷空分制氮是一种利用深冷空气分离氮气的技术。
它是一种经济高效的氮气分离技术，可以将空气中的氮气分离出来，以满足工业和农业的需求。
深冷空分制氮的原理是利用深冷空气的低温来分离氮气。
当空气被冷却到一定温度时，氮气就会从空气中分离出来，而其他气体则会因为温度太高而不能分离出来。
深冷空分制氮的优点是：
1、技术成熟：深冷空分制氮技术已经被广泛应用，具有良好的可靠性和稳定性。
2、经济高效：深冷空分制氮技术可以有效地分离氮气，比其他分离技术更加经济高效。
3、环境友好：深冷空分制氮技术不会产生有害的废气，可以有效地保护环境。
深冷空分制氮技术的应用非常广泛，可以用于工业和农业的氮气分离，也可以用于医疗、科学研究等领域。
它可以有效地满足工业和农业的氮气需求，为社会发展做出了重要贡献。
深冷制氮的工作原理
深冷制氮的工作原理
以深冷制氮的工作原理为标题，我们来详细介绍一下深冷制氮的过程和原理。
深冷制氮是一种常用的制氮方法，它通过将空气经过一系列的冷却和分离步骤，最终获得纯净的氮气。
深冷制氮的工作原理基于空气的分子间相互作用力和不同气体的沸点差异。
深冷制氮的第一步是通过压缩机将空气压缩到较高的压力，这样可以增加空气中各种气体的密度。
压缩后的空气进入冷凝器，通过冷却器的冷却，将空气中的水分和其他杂质凝结成液体，并与其他气体分离。
接下来，冷却后的空气进入分离器，分离器内部有一系列的分离塔。
这些分离塔内部有填料，填料的作用是增加气体与液体之间的接触面积，促使气体的分离。
在分离塔中，空气被进一步冷却，不同气体的沸点差异被利用。
由于不同气体的沸点不同，当温度降低到某个气体的沸点时，该气体会从空气中凝结成液体或固体，从而被分离出来。
通常情况下，氧气和氮气是空气中的主要成分。
在深冷制氮中，氧气的沸点较低，比氮气更容易凝结。
因此，当温度降低到氧气的沸点时，氧气会凝结成液体，并被分离出来。
经过一系列的分离过程，我们可以得到纯净的氮气。
这种纯净的氮气可以被广泛应用于各个领域，如化工、电子、制药等。
总结起来，深冷制氮的工作原理是通过压缩空气、冷却和分离过程，利用不同气体的沸点差异将氧气等杂质从空气中分离出来，最终得到纯净的氮气。
这种制氮方法在工业生产和实验室中得到了广泛应用，为各个行业提供了高纯度的氮气资源。
深冷制氮的工作原理
深冷制氮的工作原理
深冷制氮是一种利用低温将空气中的氮气凝结成液态氮的方法。
其工作原理如下：
1. 压缩空气：首先将空气经过气体压缩机进行压缩，使其压力和温度升高。
这一步是为了提高后续冷却过程中的冷却效果。
2. 制冷：压缩空气进入空气冷却器，通过散热器将一部分热量散发出去，冷却压缩空气。
然后，压缩空气进入冷却器，通过与冷却剂的接触，使其冷却至较低温度。
这一步使用蒸发冷却原理，即通过冷却剂的蒸发吸收热量，使压缩空气的温度下降。
3. 深度冷却：经过制冷器冷却后的空气进入深冷设备，这里通常采用制冷剂再进行进一步的冷却。
通过冷凝器、蒸发器等设备，使压缩空气的温度不断下降，最终达到液氮的沸点温度（-195.79℃）。
4. 液态氮的分离：冷却后的空气中的氮气开始凝结成液态氮，而其他气体如氧气、进一步热稳定的氮气仍保持气态。
这时，通过分离装置（如瞬间挡板、分离塔等），将液态氮与气态氮分离出来，从而获得高纯度的液态氮。
总体来说，深冷制氮是利用压缩、冷却和冷凝分离等过程，通过多级制冷设备逐步降低空气中的氮气温度，使其凝结成液态氮。
这种方法在工业和实验室中广泛应用，可用于冷冻保存、超导电磁体、半导体制造等领域。
论深冷空分制氮装置产能不足隐患分析及处置
论深冷空分制氮装置产能不足隐患分析及处置摘要：深冷空分制氮装置（KDON-300/3000型）在2018年大检修开工运行后，出现分馏塔主热交换器空气进口与进分馏塔下塔空气压差高，产品氮气、再生气出塔温度与进塔空气温度温差大，产品氮气产量低等问题。
为解决空分装置运行产能不足的瓶颈问题，以稳定塔内循环冷量平衡，降低冷量损失，提高产品氮气产量，确保空分装置平稳达标运行为目标，制定方案，采取了有效的措施，解决了装置氮气产能不足影响主体装置氮气供给的隐患问题，保障了装置的长周期稳定运行。
关键词：深冷空分产能不足隐患分析1深冷空分制氮装置工艺原理及流程1.1工艺原理空气中其它组成成份，如氢、二氧化碳、碳氢化合物的含量在一定范围内变化，而水蒸汽含量则随着温度和温度而变化。
空气的精馏就是利用空气的各种组份具有不同的挥发性，即在同一温度下各组份的蒸汽压不同，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。
当处于冷凝温度的氧、氮混合气穿过比它温度低的氧、氮混合液体时，气相与液相之间就发生热、质交换，气体中的部份冷凝成液体并放出冷凝潜热，液体则因吸收热量而部份蒸发。
因沸点的差异，氧、氮、氩的蒸发顺序为：氮＞氩＞氧，冷凝顺序为：氧＞氩＞氮。
在本系统中，该过程是在塔板上进行的，当气体自下而上地在逐块塔板上通过时，低沸点组份的浓度不断增加，只要塔板足够多，在塔的顶部即可获得高纯度的低沸点组份。
同理，当液体自上而下地在逐块塔板上通过时，高沸点组份的浓度不断增加，通过了一定数量的筛板后，在塔的底部就可获得高纯度的高沸点组份。
1.2工艺流程说明1.2.1 KDON-300/3000型空分装置（1）原料空气经自洁式空气过滤去除灰尘和机械杂质，在离心压缩机中被压缩至0.9MPa(G)，经GAYL—9400/9型预冷系统将空气冷却，空气温度下降到5～8℃，进入HXK-9000/90型分子筛纯化系统，去除H2O、CO2、C2H2等碳氢化合物，分子筛吸附器两台交替使用，一台吸附工作，另一台解析再生，工作周期为16小时，再生气为出分馏塔的废气。
深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表
深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：深冷空分法、变压吸附法和膜分离法是目前常用的三种制氮技术。
它们各有优点和缺点，下面将分别对这三种方法进行比较，帮助大家更好地选择适合自己需求的制氮技术。
一、深冷空分法深冷空分法是一种通过空分设备将空气中的氧气和氮气分离得到高纯度氮气的方法。
其优点主要包括以下几点：1. 高纯度：深冷空分法可以得到高纯度的氮气，一般可以达到99.999%以上的纯度，适用于对氮气纯度要求较高的应用。
2. 高效：深冷空分法可以在较短的时间内制备大量的氮气，生产效率高。
3. 稳定性好：深冷空分法在稳定性和可靠性方面表现优秀，操作简单，维护成本低。
深冷空分法也存在一些缺点：1. 能耗高：深冷空分法需要通过液氮等冷冻设备来冷却空气，能耗较高。
2. 设备昂贵：深冷空分设备制造成本较高，需要一定的投资。
3. 操作成本：深冷空分设备对操作人员的要求较高，需要专业技术支持。
二、变压吸附法变压吸附法是一种利用吸附剂对空气中的氧气和氮气进行分离的方法，其优点包括：1. 低成本：变压吸附法设备制造成本低，投资相对较少。
2. 灵活性强：变压吸附法可以灵活控制制氮的纯度和流量，适用于不同的应用场景。
3. 节能环保：变压吸附法不需要液氮等冷冻设备，节能环保。
1. 制氮效率低：变压吸附法制备氮气的速度较慢，不适合对氮气需求量较大的场合。
2. 纯度不稳定：由于吸附剂的性能限制，变压吸附法得到的氮气纯度可能不够稳定。
3. 维护困难：变压吸附法设备需要定期更换吸附剂，维护成本较高。
三、膜分离法1. 无需能源消耗：膜分离法无需额外的能源消耗，节能环保。
2. 操作简单：膜分离法操作简单，维护成本低。
3. 适用范围广：膜分离法适用于各种规模的制氮需求，具有很强的通用性。
1. 纯度较低：膜分离法制备的氮气纯度一般不高，一般在95%左右。
2. 流量受限：膜分离法对氮气的流量有一定限制，不适合在氮气需求量极大的场合使用。
深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较
深冷制氮与变压吸附制氮的技术经济比较一、前言随着工业的迅速发展，氮气在化工、电子、冶金、食品、机械等领域获得了广泛的应用，我国对氮气的需求量每年以大于8%的速度增加。
氮气的化学性质不活泼，在平常的状态下表现为很大的惰性，不易与其他物质发生化学反应。
因此，氮气在冶金工业、电子工业、化工工业中广泛的用来作为保护气和密封气，一般保护气的纯度要求为99.99%，有的要求99.998%以上的高纯氮。
液氮是一个较方便的冷源，在食品工业、医疗事业以及畜牧业的精液贮藏等方面得到越来越普遍的应用。
在化肥工业生产合成氨时，合成氨的原料气—氢、氮混合气若用纯液氮洗涤精制，可使惰性气体的含量极微小，一氧化硫和氧的含量不超过20ppm。
纯净的氮气无法从自然界直接汲取，主要采用空气分离法。
空气分离法中包括：深冷法、变压吸附法、膜分离法。
1、深冷法：此法是先将空气压缩、冷却，并使空气液化，利用氧、氮组分的沸点的不同（在大气压下氧的沸点为90K，氮的沸点为77K），在精馏塔的塔盘上使气、液接触，进行质、热交换，高沸点的氧不断从蒸汽中冷凝成液体，低沸点的氮不断的转入蒸汽中，使上升的蒸汽中含氮量不断提高，而下流液体中含氧量越来越高，从而使氧、氮分离，得到氮气或氧气。
此法是在120K以下的温度条件下进行的，故称为深冷法空气分离。
2、变压吸附法：变压吸附法即PSA法（Pressure Swing Adsorption），基于吸附剂对空气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分离得到氮气。
当空气经过压缩，通过吸附塔的吸附层时，氧分子优先被吸附，氮分子留在气相中，而成为氮气。
吸附达到平衡时，利用减压将分子筛表面所吸附的氧分子驱除，恢复分子筛的吸附能力即吸附剂解析。
为了能够连续提供氮气，装置通常设置两个或两个以上的吸附塔，一个塔吸附，另一个塔解析，按适当的时间切换使用。
3、膜分离法：膜分离法是利用有机聚合膜的渗透选择性，从气体混合物中分离出富氮气体。
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深冷制氮试卷（公用工程车间）
姓名: 岗位: 分数:
一、填空题
1.氮气和氧气在空气中所占体积分数分别是（）和（）。
2.能够助燃的两种气体分别是（）和（）。
3.标况下，氮的沸点是（），氧的沸点是（）。
4.二氧化碳的分子量是（），凝固后的固体俗称（）。
5.预冷机组的作用是（）、（）、（）气体。
6.纯化器的作用在于除去原料空气中的（）、（）及
（）。
7.传热的三种方式分别是（）、（）、（）。
8.绝热环境下，外界对物体做功，物体的温度会（）；物体
对外界做功，物体的温度会（）。
9.表压=（）-（）。
10.相同条件下，系统压力越高，则沸点就（），真空度越
小，则沸点就（）。
11.螺杆机属于（）压缩机，其特点是有一对相互（）
的齿轮。
12.工业化制氮的三种主要形式是（）、（）及
（）。
13.预冷机组采用的制冷剂是（），其化学式为（）。
14.空分制氮站分馏塔的型号是KDN-1700/70Y，其中“1700”表
示（）产量，“70Y”表示（）产量。
15.PID图中PA表示（），IA表示（）。
16.循环水的循环量为（），则回水经无阀过滤器的过滤量
为（）。
17.循环水的损失主要体现在（）、（）及（）。
18.循环水的控制指标为PH（），浓缩倍数（）。
19.空分制氮产品氮气的纯度是（），含氧量（）。
20.安全色中红色表示禁止，黄色表示（），蓝色表示
（），绿色表示（）。
21.原料空气经纯化后，二氧化碳含量应（），水含量应
（）。
22.空压系统中，第一过滤器的过滤精度是（），第二过滤
器过滤精度是（），油过滤的过滤精度是（）。
23.0℃对应的K氏温度是（）。
24.英格索兰专用油在空压机中的作用是（）、（）、
（）。
25.分子筛俗称（），是人工合成的硅酸盐晶体。
26.分子筛工作时，加压进行（），减压进行（）。
27.纯化器的一个工作周期是（）。
28.英格索兰离心式空压机的密封气压力控制在（）。
29.铝合金材质的热导率（）铁合金的热导率且在低温环
境下有较好的机械性能。
30.6S是指（）、（）、（）、清扫、（）
及素养。
31.外供仪表气的指标是含油量（），露点（）。
32.空压系统中空压机主机功率是（），每小时额定产气量
（）。
33.冷却塔电机功率是（），每小时额定冷却（）水。
34.次氯酸钠属于（）杀菌剂。
35.泵的叶轮分为三类，分别是（）、（）及（）。
36.“三违”是指（）、（）、（）。
37.安全三宝是指（）、（）、（）。
38.三级安全教育使指（）、（）、（）。
39.制冷机的四大部件是（）、（）、（）、
（）。
40.人体的安全电压是（）。
41.空气的平均分子量是（）。
42.节流降压属于（）膨胀，膨胀机降压属于（）
膨胀。
43.循环水的电导率超标，则我们采取的措施是（）。
44.压缩式冷冻机是以沸点低的物质做为工质，该物质称为
（）。
45.标况下，同体积任何气体的分子数都（）。
46.分子筛的吸附过程属于（）吸附。
47.精馏塔进料口以上叫（），进料口以下叫（）。
48.离心式压缩机扩压器的作用是将叶轮的速度能转化为
（）。
49.节流前的温度越低，节流加温的效果就（）。
50.精馏塔内下流液体量与上流蒸汽量之比称为（）。
51.热力学温标中，绝对零度为（）。
52.空分系统中空气出空压机的温度控制在（），空气出预
冷机的温度控制在（）。
53.循环水冷却的原理是利用冷空气和热水的（），使部分
水份蒸发带走热量而使未蒸发水温度降低。
54.循环水系统一般由（）、循环水泵、（）、旁滤系
统等组成。
55.珠光砂具有（）和（）的特性。
56.灭火的方法有（）、（）、（）和（）。
57.事故发生的主要原因是有人的（）和（）。
58.作用在单位面积上的力称为（）。
59.制冷是指消耗外功对气体进行压缩再进行（）的过程。
60.隐患整改要做好“三定”，分别为（）、（）、
（）。
61.精馏过程实际是（）、（）的连续过程。
62.冷凝蒸发器是将（）冷凝和（）汽化的换热设
备。
63.空分系统中的冷损主要体现在（）、（）和
（）。
64.ＨＳＥ三个缩写字母分别代表（）、（）和
（）。
65.分子筛系统采用（）双层床结构，大大延长了分子筛
使用寿命。
二、选择题
1 我们通常所说的压力是指（）。
A 大气压力
B 绝对压力
C 表压
２下列材料中，热导率最高的是（）
Ａ铁Ｂ金Ｃ铜
３地壳中元素丰度最高的是（）
Ａ铝Ｂ硅Ｃ氧
４空分所用的压缩机属于（）压缩机。
Ａ离心式Ｂ螺杆式Ｃ活塞式
５膨胀机是用来制取（）。
Ａ热量Ｂ冷量Ｃ能量
６循环水降温主要依靠（）
Ａ冷却塔Ｂ循环补水Ｃ循环回水７精馏塔系统加温解冻，当（）时，加温结束
Ａ出口Ｔ＞０℃Ｂ进口Ｔ＝出口ＴＣ出口Ｔ＞进口Ｔ
８制氮系统预冷机出口的气体温度为（）
Ａ饱和气体Ｂ过热气体Ｃ过冷气体９一期液氮汽化器的额定气化量是（）
Ａ１８００Ｂ２０００Ｃ２２００１０导致膨胀机转速高的原因（）
Ａ进气压力过高Ｂ出口压力过高Ｃ进气量大
三、名词解释
1.节流：
2.虹吸：
3.比重：
4.临界温度：
5.饱和蒸汽压：
四、问答题
1.循环水冷却塔降温的工作原理
2.循环水的控制指标有哪些
3.简述空分制氮的工作原理
4.裸冷的目的是什么
5.简述离心式空压机的开车步骤
6.空分制氮的管理要点有哪些
7.加温及加温的注意事项8.空气进纯化后的指标有哪些
9.透平膨胀机的控制指标有哪些
10.简述空分系统工艺流程
11.请写出空压系统产品质量要求
12.简述空气液化后，调纯阶段步骤13.产品合格后的注意事项
14.简述空分制氮的操作步骤
15.空气进分馏塔控制参数是。