空分装置
空分装置基本原理

空分装置基本原理嗨,朋友们!今天我想和你们聊聊一个超级神奇的东西——空分装置。
你们知道吗?这玩意儿就像是一个空气的魔法师,能把我们身边无处不在的空气变得“面目全非”,分离出各种有用的气体呢!那空分装置到底是怎么做到的呢?这得从空气的组成说起。
空气啊,可不是一种单纯的气体,它就像一个大杂烩,里面混合着好多不同的气体成分,氮气、氧气、氩气,还有少量的二氧化碳、氢气等等。
这些气体就像一群小伙伴,混在一起过日子。
空分装置首先要做的,就像是把一群混在一起的小动物按照种类分开一样。
它利用了不同气体的沸点不同这个特性。
沸点呢,就好比是每个气体小伙伴的“脾气”,有的气体“脾气”火爆,沸点低,稍微一加热就想跑;有的气体就比较“沉稳”,沸点高,需要更高的温度才肯活动。
我给你们打个比方吧。
想象一下,空气是一个大宿舍,里面住着氮气、氧气等各种气体室友。
空分装置就像是宿舍管理员,想把这些室友按照不同的规则分开。
它开始给这个“宿舍”降温、加压。
这就好比是给这些室友们来点压力,让他们老实点。
当温度和压力达到一定条件的时候,那些沸点低的气体,比如说氮气,就先变成液态了。
这就像宿舍里比较怕冷的小伙伴,先裹上了一层厚厚的被子(变成液态)。
然后呢,再通过一些巧妙的设计,比如蒸馏塔之类的设备,就可以把液态的氮气分离出来啦。
我曾经和一个在空分装置工厂工作的老师傅聊天。
他跟我说啊,“这空分装置啊,就像是一个大厨师在做菜,不同的气体就是食材,要把它们按照不同的顺序和方法分开处理。
”他那一脸自豪的样子,我到现在都还记得呢。
氧气的分离也是类似的道理。
不过氧气相对氮气来说,沸点稍微高一点。
就好像是氧气这个室友比氮气更能抗冻一点。
在空分装置的操作下,逐步调整温度和压力,就能把氧气也单独拎出来了。
这氧气可不得了啊,在医疗上,它就像生命的救星,对于呼吸困难的病人来说,那就是能让他们重新呼吸顺畅的神奇力量;在工业上,那也是钢铁冶炼等好多行业离不开的好帮手呢。
空分装置基本原理和过程

空分装置基本原理和过程以空分装置基本原理和过程为标题,我们来详细介绍一下。
一、基本原理:空分装置是一种用于将混合气体分离成不同组分的装置。
其基本原理是根据组分在给定条件下的物理性质差异,通过一系列分离步骤将混合气体分离成纯净的组分。
常见的物理性质包括沸点、相对挥发性、溶解度等。
二、过程:空分装置的过程通常包括压缩、冷却、脱水、除尘、分离等多个步骤。
下面将逐一介绍各个步骤的基本原理和操作过程。
1. 压缩:混合气体首先经过压缩,提高气体的密度和压力,以便后续步骤的操作。
压缩过程通常采用压缩机完成。
2. 冷却:经过压缩后的混合气体需要冷却,以降低气体温度并增加气体的相对密度。
冷却过程通常采用冷却器,利用冷却介质(如水或液氨)与混合气体进行热交换,使气体冷却至接近露点温度。
3. 脱水:混合气体中的水分会影响后续分离步骤的效果,因此需要对气体进行脱水处理。
常见的脱水方法包括冷凝法、吸附法和膜分离法。
冷凝法利用温度差使水分在冷凝器中凝结,吸附法利用吸附剂吸附水分,膜分离法则利用特殊的膜材料将水分与气体分离。
4. 除尘:混合气体中可能存在固体颗粒或液滴,需要进行除尘处理,以保护后续设备的正常运行。
除尘方法包括重力沉降、惯性除尘器、过滤器等。
5. 分离:经过前面的处理步骤后,混合气体进入分离装置进行最终的组分分离。
常见的分离方法包括吸收、吸附、膜分离和蒸馏等。
吸收法利用不同组分在吸收剂中的溶解度差异,将目标组分吸收至吸收剂中,然后再通过脱吸收剂的方式将目标组分从吸收剂中提取出来。
吸附法利用不同组分在吸附剂上的相对吸附性差异,将目标组分吸附在吸附剂上,然后通过变换吸附剂的条件(如温度、压力等)将目标组分从吸附剂上解吸出来。
膜分离法利用薄膜的选择性透过性,将目标组分通过膜材料的选择性通透性而分离出来。
蒸馏法利用组分的沸点差异,在适当的压力下将混合物加热至沸腾,然后通过冷凝和回收收集不同沸点的组分。
以上就是空分装置的基本原理和过程。
空分装置安装技术要求

空分装置安装技术要求空分装置是一种利用吸附剂分离和提纯混合气体的设备,广泛应用于化工、石油、天然气等工业领域。
它的安装技术要求对设备本身以及与其相关的管道和仪表有很高的要求,下面将详细介绍空分装置安装的技术要求。
1.安装位置选择:空分装置应设在通风良好、无电弧和易燃易爆物质的场所。
避免阳光直射、雨水浸泡以及露天安装。
2.基础设计:根据设备的重量和振动特性进行基础的设计,确保设备的稳定性和可靠性。
基础应进行增强处理,确保安装后设备的垂直度和水平度符合要求。
3.安装准备:在安装前,要对设备进行清洁和检查,确保各部件无损伤或缺陷。
同时,要准备好所需安装工具和设备的吊装工具。
4.吊装安装:根据设备的尺寸和重量,制定合理的吊装方案。
吊装时要采取适当的防护措施,确保设备不受损坏。
吊装过程中要注意横向平衡,避免设备倾斜。
5.管道连接:空分装置与相关管道之间的连接要牢固、可靠,采用密封效果好的连接方式。
根据设备的设计要求,要进行管道的测试和检测,确保连接无泄漏。
6.电气接线:根据设备的电气设计要求进行接线,确保电气系统的稳定可靠。
所有电气接线应符合国家电气标准和相关规定,避免因电气问题导致设备故障。
1.管道设计:管道的设计应符合设备的工艺要求和流体特性,尽量减少阻力和压力损失。
同时,管道的选材要符合使用环境的要求,耐腐蚀、耐高温、耐压等。
2.管道安装:在安装管道时,要根据设备的工艺流程进行布置,确保管道的支撑结构稳定可靠。
管道的焊接和连接要符合相关标准和规范,保证管道的密封性和安全性。
3.仪表安装:仪表应选择适合的类型和规格,能够满足设备的控制、监测和测量要求。
仪表的安装位置应合理,方便操作和维护。
安装过程中要进行仪表的校验和调试,确保准确可靠。
4.管道的清洗和试运行:在安装完成后,要进行管道的清洗和试运行,清除管道内的杂质和沉淀物,确保管道畅通。
试运行时要进行系统的检测和调整,确保设备正常运行。
以上是空分装置安装技术要求的详细介绍。
空分装置安全运行规定

空分装置安全运行规定
1. 在操作空分装置之前,必须熟悉设备的操作手册,并接受相关的培训,了解设备的工作原理、操作程序和安全规范。
2. 操作空分装置时,必须佩戴适当的个人防护装备,包括安全帽、护目镜、耳塞或耳罩、防护服和防滑鞋等。
3. 在操作空分装置之前,必须检查设备的运行状态和各个部件的工作情况,确保设备正常运转,并排除存在的故障或异常。
4. 操作空分装置时,必须按照操作规程进行,严禁违规操作或超负荷运行设备。
5. 在操作空分装置时,必须保持机器周围环境整洁,防止杂物积聚或堵塞通风口或排水口。
6. 在操作空分装置时,严禁穿拖鞋、长裙、脱下鞋袜或裸露脚部等不安全的行为。
7. 在操作空分装置时,严禁饮酒、吸烟或吃零食等分散注意力、增加事故风险的行为。
8. 在操作空分装置时,必须按照设备制造商或相关管理部门的要求,正确操作设备,不得擅自改动设备的结构或功能。
9. 在操作空分装置时,必须定期检查设备的安全装置和防护设施是否完好,并进行必要的维护和修复。
10. 在操作空分装置时,必须遵守紧急停车、急停、急刹车等紧急情况的操作程序,并进行相应的应急处理。
11. 在操作空分装置时,必须及时报告和记录设备的异常情况、故障和事故,并采取相应的措施进行处理和修复。
12. 在操作空分装置时,必须严格遵守相关的安全规范和操作流程,确保设备的安全运行和生产质量。
空分装置安全运行规定

空分装置安全运行规定
空分装置是一种用于分离和处理混合气体的设备,通常用于工业生产过程中。
为了确保空分装置的安全运行,以下是一些建议的规定:
1. 设备安装与维护:空分装置必须依据相关标准和规范进行正确的安装和调试。
安装人员必须经过专门培训,并确保设备的密封性和稳定性。
定期检查和维护设备,修复或更换损坏的部件。
2. 操作程序:制定详细的操作程序,明确责任和技能要求。
操作人员必须接受专门培训,并严格按照规定的操作步骤进行操作。
禁止擅自更改或调整操作参数。
3. 防爆和防火措施:确保空分装置符合相关的防爆和防火要求。
禁止火源进入装置区域,并配置必要的防爆设备和消防设备。
及时清除周围的可燃物,并采取适当的措施防止静电积聚和火花产生。
4. 压力和温度控制:确保空分装置的压力和温度控制在安全范围内,避免过高或过低的操作条件。
安装并定期检测压力和温度传感器,并设置相应的报警和自动关闭机制。
5. 泄漏监测和处理:安装适当的泄漏监测设备,定期检查并测试其工作状态。
一旦发现泄漏,立即采取紧急措施,包括停止设备运行、隔离泄漏源和使用适当的泄漏处理设备。
6. 培训和应急预案:定期组织操作人员进行安全培训,包括应急预案和逃生演习。
确保所有操作人员了解如何应对紧急情况,并熟悉紧急停机和应急通信程序。
这些规定只是作为参考,具体的安全运行规定应根据空分装置的具体需求和所在地的相关法律法规进行制定,并确保得到专业人员的指导。
同时,不断改进和提升安全管理水平是确保空分装置安全运行的重要途径。
空分装置原理

空分装置原理空分装置是一种利用物质在不同条件下的物理和化学性质差异进行分离的设备。
它广泛应用于化工、石油、医药、食品等领域,是现代化工生产中不可或缺的重要设备之一。
本文将从空分装置的原理入手,介绍其工作原理和应用。
一、空分装置的原理空分装置的原理是基于物质在不同条件下的物理和化学性质差异进行分离。
在空分装置中,物质通常是以气态或液态形式存在的,通过改变温度、压力、流速等条件,使物质发生相变或化学反应,从而实现分离。
空分装置的主要原理包括物理吸附、化学吸附、膜分离、蒸馏等。
其中,物理吸附是指物质在表面上的吸附作用,如活性炭吸附空气中的有机物;化学吸附是指物质在表面上发生化学反应,如催化剂催化反应;膜分离是指利用膜的选择性通透性进行分离,如反渗透膜分离海水中的盐分;蒸馏是指利用物质的沸点差异进行分离,如石油精馏。
二、空分装置的工作原理空分装置的工作原理是根据物质在不同条件下的物理和化学性质差异进行分离。
具体来说,空分装置通常包括压缩机、冷却器、膜分离器、吸附器、蒸馏塔等组成部分。
在压缩机中,气体被压缩成高压气体,然后通过冷却器冷却,使气体冷却至液态。
液态气体进入膜分离器,通过膜的选择性通透性进行分离。
例如,反渗透膜可以分离海水中的盐分,使得海水变成淡水。
在吸附器中,气体通过吸附剂,如活性炭、分子筛等,进行物理吸附或化学吸附。
例如,活性炭可以吸附空气中的有机物,使得空气变得更加清新。
在蒸馏塔中,液态混合物被加热,使得其中沸点较低的物质先蒸发出来,然后通过冷却器冷却成液态,最终得到纯净的物质。
例如,石油精馏可以将原油分离成不同的馏分,如汽油、柴油、液化气等。
三、空分装置的应用空分装置广泛应用于化工、石油、医药、食品等领域。
其中,化工领域是空分装置的主要应用领域之一。
空分装置可以用于制取氧气、氮气、氢气等气体,也可以用于制取液态空气、液氧、液氮等液态气体。
此外,空分装置还可以用于制取高纯度气体,如高纯度氧气、高纯度氮气等。
空分装置讲解课件

• 空分:简单的说就是把空气分 离的过程
空分装置的作用
• 空气是一种取之不尽的天然资源,它由具有 丰富用途的氧气、氮气、氩气等气体组成。这些 气体在空气中是均匀地相互混合在一起的,要将 他们分离开来是比较困难的,为此近百年来,随 着工业技术的发展,对空气的分离形成了三种技 术方法:吸附法、膜分离法及低温法。
空气分离技术简介
• 吸附法是一种利用分子筛对不同分子的 选择吸附性能来达到最终分离目的的技术, 该技术流程简单,操作方便,运行成本低, 但获得高纯度产品较为困难,而且装置容 量有限,所以该技术有其局限的应用范围。
•
空气
氧气 氮气
空分装置的作用
• 在以煤及油为原料的化工行业,如:化肥、 甲醇、煤制油等生产企业以及炼钢厂,都需要空 分装置,设置空分装置的主要作用是生产合格的 氧、氮及氩产品。氧的作用是助燃,如气化炉就 是煤和氧气进行燃烧反应,得到需要的水煤气 (CO+H2);氮是惰性气体,主要作用是用于 对工厂的设备、管线进行吹扫置换、充氮保护以 及合成氨配氮(N2+3H2=2NH3)等;氩是空分 装置的副产品,可作为合金焊接的保护气,在灯 泡照明、电子工业及其它方面都得到了广泛的应 用。也有的空分装置不提取氩。
空气液化
要使空气液化首先要获得低温,工业上常 用的方法有二种,即空气通过节流阀和膨胀机 的膨胀制冷获得低温,甚至液化。这二种方法 是以气体的膨胀为基础,已应用在气体的分离 和液化技术以及气体制冷机中。
空分装置

压缩系统 预冷系统
纯化系统 换热系统
产品送出系统
精馏系统
液体储存后备系统
空气压缩系统包括空气入口过滤器,空压机,空压机级间冷却器,空压机放空消音器等等
空气预冷系统包括水冷塔,空冷塔,水泵,冷冻机等等
分子筛纯化系统包括分子筛吸附器,氮气放空消音器等等
空分换热系统包括主换热器,过冷器等等
空分精馏系统包括精馏塔,冷凝蒸发器等等
其它空气分离方法,如膜分离法、变压吸附法(PSA)和真空变压吸附法(VPSA)等,主要是应用于从空气 中分离单一组分。而用于半导体器件制造的高纯氧、氮和氩需要低温精馏法。同样,稀有气体氖、氪和氙的可行 来源是也使用低温精馏法。
因此低温精馏法是最重要的空气分离方法。
原理
低温精馏法
其它空气分 离方法
膜技术可以为空气分离提供替代的、低能耗的方法。例如,在环境或温暖温度下操作的聚合膜可以产生富氧 空气(25-50%氧气)。陶瓷膜可以提供高纯度的氧气(90%或更多),但需要更高的温度(800-900℃)才能工作。 这些陶瓷膜包括离子传输膜(ITM)和氧传输膜(OTM)。膜气体分离是用来提供贫氧和富氮气体,而不是空气, 以填补燃料箱的喷气式客机,从而大大减少了意外火灾和爆炸的机会。相反,膜气体分离。
变压吸附提供从空气中分离氧或氮而不液化。该工艺在环境温度下运行;沸石(分子海绵)暴露于高压空气 中,然后释放空气并释放所需气体的吸附膜。压缩机的尺寸比液化装置小得多,便携式制氧机就是这样制造的, 为医疗目的提供富氧空气。真空变幅吸附也是一个类似的过程;产品气体是在亚大气压下从沸石中析出的。
组成部分
低温精馏法方法是先将空气冷却至液化,然后在不同的沸腾温度下选择性地蒸馏成分。该工艺可以生产高纯 度气体,能耗高。低温分离过程要求热交换器和分离塔紧密结合,以获得良好的效率,所有制冷能量都由装置入 口的空气压缩机提供。
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第六章空分装置(010#)1.概述空分装置的功能是将空气通过深冷分离的方法制取氧气、氮气供各工艺装置使用,并向全厂提供仪表空气和工厂空气,同时副产液氧、液氮、液氩。
空分装置制氧能力:~32000Nm3/h,采用“离心式空气压缩+分子筛空气净化+两级空气精馏+液氧泵+液氮泵内压缩”的工艺技术,由空气压缩(018#)、空气预冷(011#)、空气净化(012#)、空气分离(013#)、液体贮存及汽化(016#)、公用系统(019#)6个工序构成。
2.工艺说明2.1空气过滤和压缩空气首先进入自洁式空气吸入过滤器,在空气吸入过滤器中除去灰尘和其它颗粒杂质,然后进入主空压机,经过多级压缩、级间冷却器冷却后进入空冷塔。
3.2 流程空气经自洁式过滤器,除去机械杂质、灰尘后由入口导叶进入空气压缩机,经三段四级压缩后,输出0.55 MPa、185000 Nm³/h(干)的空气到后序系统,空压机出口管线设有防喘振流量控制阀FV01122A和压力控制阀HV01122B,从而控制机组出口压力和流量。
由纯化系统来的洁净空气(105000 Nm³/h)进入增压机,经三段七级压缩,使空气的压力增高,增压空气分成三股:一股从增压机一段水冷器后抽出【1.1 MPa 7000 Nm³/h】一股从增压机二段水冷器后抽出【2.7 MPa 40900 Nm³/h】去增压膨胀机系统;另一股【6.5 MPa 57100 Nm³/h】从增压压缩机末级引出,经冷却后进入空分装置,流程中设有两个防喘振阀,分别为FV01123和FV01128,目的是防止进入增压机一段和三段的气量过小引起喘振。
蒸汽经速关阀(2301),高压调节汽阀(0801)进入汽轮机通流部分。
蒸汽在第一膨胀段(0001)做功后,一部分从外缸下部的抽汽口引出,输至装置中压蒸汽管网,未抽出的蒸汽经中压调节汽阀(0802)进入第二膨胀段(0002)继续做功,做功后,在压力降至排汽压力后进入凝汽器(6000)。
为保持凝汽器中蒸汽凝结时建立的真空和良好的换热效果,由射汽抽气器(6400)将漏入凝汽器的空气(包括未凝蒸汽)不断抽出。
汽轮机、压缩机、增压机共用一台油站,由两台互为备用的油泵一开一备供油,油箱中N46#汽轮机油经泵加压至1.0 MPa,由自动调节阀PV01104将油压调至0.85 MPa,经油冷却器、油过滤器后,分为两路:一路去调速系统,另一路经润滑油压力控制阀PV01105将压力控制在0.25 MPa,送往各轴承润滑,各路回油汇合至回油总管后返回油箱。
为防止低压电力系统停电,油系统还设有高位油箱和事故油泵(备用UPS 电源)为事故状态下主、辅油泵不能启动时紧急供油,满足机组安全停车的需要。
分离岗位操作规程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饱和蒸汽压不同,将液态空气进行多次的部分蒸发与部分冷凝,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,气体中的一部分冷凝成液体并放出冷凝潜热,液体则因吸收热量而部分蒸发。
因沸点的差异,氧、氩、氮的蒸发顺序为: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塔板上逐块通过时,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塔板上逐块通过时,高沸点组份的浓度不断增加,通过了一定数量的塔板后,在塔的底部就可获得高纯度的高沸点组份。
由于氧、氩、氮沸点的差别,在上塔的中部一定存在着氩的富集区,制取粗氩所需的氩馏份就是从氩富集区抽取的。
3.2工艺流程简述原料空气自吸入口吸入,经自洁式空气过滤器出去灰尘及其他机械杂质,空气经过滤后在离心式压缩机中压缩至0.52MPa左右,经空气冷却塔预冷。
进入空冷塔的水分为两段,下段为来自循环水装置的循环冷却水,经循环水泵加压进入空冷塔中部。
上段低温水是由脱盐水装置来的脱盐水经水冷塔冷却(利用分馏塔来的多余的干燥污氮与出高压,低压主换热器的氮气与水进行热质交换)冷却至8℃后,由低温水泵加压,经过冷冻机送入空冷塔顶部。
从顶部流下来的低温水自上而下冷却空气后出空冷塔回水冷塔底部。
空气自下而上穿过空气冷却塔,在冷却的同时又得到清洗。
空气经空气冷却塔后,温度降至14℃,然后进入切换使用的分子筛纯化器。
(分子筛吸附器为卧式双层床结构,下层为活性氧化铝,上层为分子筛,两只吸附器切换工作。
切换周期为480分钟,定时自动切换。
)由于分子筛的吸附热,温度升至20℃。
然后分三路:少量作为工艺空气之外,其余又分为两路:一路去冷箱经(低压板翅)主换热器和反流气体换热后冷却至-169℃后去下塔进行精馏。
另一路去增压机增压,压缩后的这部分空气又分为三部分:一路经增压机一段增压至1.2MPa(A)抽出做仪表空气供全厂使用。
一路经过膨胀机的增压段后进入高压主换热器,在被反流液氧和其它冷源冷却至-110℃后抽出,进入膨胀端制冷,膨胀后的空气进入下塔进行精馏。
另一部分继续增压,抽出后进入高压主换热器与反流的液氧和其它冷源换热后冷却进入下塔中部。
在下塔中,空气被初步分离成氮气和富氧液态空气,顶部氮气在主冷凝蒸发器中液化,同时主冷的低压氧侧液氧被气化。
液氮一部分作为下塔回流回流到下塔,另一部分液氮经过冷器被污氮过冷并节流后送入上塔顶部。
污液氮经过冷器过冷后,再经节流送入上塔上部。
贫液空经过冷器过冷后,再经节流送入上塔。
从下塔底部抽出的富氧液空在过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作回流液。
液氧从上塔底部抽出,经液氧泵加压,而后在高压主换热器中复热后以5.2MPa(G)的压力作为气体产品出冷箱。
高压氮气的来源:液氮从下塔顶部引出,经液氮泵加压,而后在高压主换热器复热后以8.2MPa(G)的压力作为气体产品出冷箱。
污氮气从上塔中上部引出,并在过冷器和高压主换热器以及低压主换热器复热后送往分馏塔外,一部分作为分子筛纯化器的再生气体,一部分作为冷箱的密封气。
其余进入水冷塔用来冷却外界水。
氮气从上塔顶部引出,在高压主换热器复热后出冷箱。
产品液氧,液氮分别经阀送入各自的贮槽。
3.3氩精馏氩的提取采用全精馏制氩技术,从分馏塔上塔的适当位置引出一股氩馏份体约37000 m2/h,含氩量为8%—12%(体积),含氮量小于10×10‐6(体积)。
氩馏分直接从粗氩塔Ⅱ的底部导入,粗氩塔Ⅱ上部采用粗氩塔Ⅰ底部排出的粗液氩作回流液,作为回流液的粗液氩经液氩泵加压到0.65—0.75MPa后直接进入粗氩塔Ⅱ上部。
粗氩自粗氩塔Ⅱ底部导入,粗氩塔Ⅱ顶部排出,粗氩冷凝器采用过冷后的液空做冷源,上升气体在粗氩冷凝器中液化,得到粗液氩和工艺氩气(其组),前者作为回流液反流粗氩塔Ⅰ,而后者经阀导成为―99.97%Ar,≤1×10‐6O2入精氩塔中,继续精馏。
在冷凝蒸发后的液空蒸汽和底部少量液空同时返回上塔。
工艺氩气从精氩塔中部进入,与此同时在精氩塔蒸发器利用部分下塔底部来的富氧液空作为热源,促使精氩塔底部的液氩蒸发成上升蒸汽,而液空被过冷后送入粗氩塔Ⅰ冷凝器。
来自下塔并经过冷凝器过冷的贫液空节流进入精氩冷凝器作为冷源,使精氩塔顶部产生回流液,以保证塔内的精馏,使氩氮分离,精氩塔顶部含氮量的废气流量约为10—50 m2/h排大气,从而在精氩塔底部得到纯液氩,纯液氩经调节阀排入液氩贮槽贮存。
2.2空气的冷却和纯化空气在进入分子筛吸附器前在空冷塔中冷却,以尽可能降低空气温度减少空气中水含量从而降低分子筛吸附器的工作负荷,并对空气进行洗涤。
进入空冷塔的冷却水来自循环水;进入空冷塔的冷冻水,首先在水冷塔中利用干燥的出分馏塔污氮气进行冷却,然后进一步由冷水机组冷却后进入空冷塔上部,在空冷塔上部把空气冷却后从中部抽出送入水冷塔中。
分子筛纯化系统设置两台分子筛吸附器,分子筛吸附器吸附空气中的水份、二氧化碳和一些碳氢化合物,两台分子筛吸附器一台工作,另一台再生。
分子筛的再生由蒸汽加热器加热。
2.3空气的精馏出吸附器的空气分为两部分:一部分直接进入低压主换热器冷却后进入下塔;另一部分通过空气增压机进一步压缩,从增压机一段抽出一股仪表空气;从增压机二段抽出一股空气进膨胀机的增压端,经膨胀机增压端的压缩及后冷却器的冷却,再进入主换热器被冷却,经膨胀机膨胀后进入下塔,从增压机末级出来的高压空气,送入冷箱经高压主换热器冷却后节流进入下塔进下塔。
下塔中的上升气体通过与回流液体在塔板或填料上接触,进行热质交换,含氮量增加。
所需的回流液氮来自下塔顶部的冷凝蒸发器,在这里氧得到蒸发,而氮得到冷凝。
(1)下塔从上到下产生以下产品:纯氮气、液氮污液氮贫液空富氧液空下塔各产品去向如下:①富氧液空:一部分经过冷器过冷后节流进入上塔,作为其回流液。
一部分进入精氩塔蒸发器过冷后送入粗氩塔冷凝器做冷源,被汽化后送入上塔。
②贫液空:大部分过冷节流后进入上塔,作为其回流液。
一部分进入精氩塔冷凝器被汽化后送入上塔。
③纯液氮:一部分纯液氮在过冷器中过冷后送入上塔顶部作回流液。
一部分纯液氮经高压液氮泵加压到用户所需压力后,在高压主换热器内被复热到常温,送往用户。
一部分纯液氮作为产品送出。
④纯氮气:从下塔顶部抽出经主换热器复热后作为产品送出。
⑤污液氮:在过冷器中过冷后送入上塔作回流液。
(2)在上塔从上到下产生以下产品:顶部产生低压氮气上部产生污氮气中部抽取氩馏份底部产生液氧上塔各产品去向如下:①低压氮气低压氮气从上塔顶部抽出后经过冷器和主换热器复热至设计温度出冷箱:一股低压氮气作为产品气送往用户;多余的低压氮气送到水冷塔对水进行冷却。
②污氮气从上塔上部抽出后经过冷器和主换热器复热至设计温度出冷箱:一股污氮用于分子筛吸附器的再生, 另一股送到水冷塔对水进行冷却,还有一小部分进入冷箱,对冷箱充气。
③氩馏份氩馏份从上塔中部抽出,经粗氩塔精馏在顶部产生工艺氩。
④液氧从上塔底部抽出,在液氧泵中被压缩至所需压力,然后送到高压换热器中通过与高压空气进行热交换而得到高压氧气。
一部分液氧抽出后作为液体产品送出。
(3)全精馏制氩部分:低温全精馏制氩(无氢制氩)的所有设备均置于空分设备的保冷箱内,粗氩塔Ⅰ、粗氩塔Ⅱ、精氩塔均为填料塔。
在粗氩塔Ⅰ、Ⅱ内,气态氩馏份沿填料盘上升,由于氧的沸点比氩高,故高沸点组分氧被大量地洗涤下来,形成回流液返回上塔。
粗氩塔Ⅰ底部的液氩经液氩泵加压后打入粗氩塔Ⅱ上部作回流液。
因此上升气体中的低沸点组份(氩)含量不断提高,最后在粗氩塔Ⅰ顶部得到含氧≤1ppm,含氩>99%的粗氩气,粗氩气在粗氩冷凝器中被液空冷凝成粗液氩作为维持粗氩塔正常精馏的回流液。