空分制氮设备培训讲义
空分培训教材
空分制氮基本原理编写：审核：批准：目录一、空气分离的方法 (2)二、空气的组成 (3)三、空气分离制氮的基本原理 (3)四、空分流程的发展技术 (3)五、本装置空分流程特点 (11)六、本装置简介 (11)七、主要设备介绍 (4)八、空分主要技术性能指标 (12)九、空分工艺流程 (12)一、空气分离的方法空分的含义：简单说就是利用物理或者化学方法将将空气混合物各组进行分开，获得高纯氧气和高纯氮气以及一些稀有气体的过程。
1.深冷法（也称低温法）将混合物空气通过压缩、膨胀和降温，直至空气液化，然后利用氧、氮汽化温度（沸点）的不同（在标准大气压下，氧的沸点为﹣183℃；氮的沸点为﹣196℃），沸点低的氮相对于氧要容易汽化这个特性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，低沸点组分氮较多的蒸发，高沸点组分氧较多的冷凝的原理，使上升蒸气氮含量不断提高，下流液体中的氧含量不断增大，从而实现氧、氮的分离。
要将空气液化，需将空气冷却到﹣173℃以下的温度，这种制冷叫深度冷冻（深冷）；而利用沸点差将液态空气分离为氧、氮、氩的过程称之为精馏过程。
深冷与精馏的组合是目前工业上应用最广泛的空气分离方法。
2.吸附法利用多孔性物质分子筛对不同的气体分子具有选择性咐附的特点，对气体分子不同组分有选择性的进行吸附，达到单高纯度的产品。
吸附法分离空气流程简章，操作方便运行成本较低，但不能获得高纯度的的双高产品。
3.膜分离法利用一些有机聚合膜的潜在选择性，当空气通过薄膜或中空纤维膜时，氧气穿过膜的速度比氮快的多的特点，实现氧、氮的分离。
这种分离方法得到的产品纯度不高，规模也较小，目前只适用于生产富氧产品。
二、空气的组成空气是由多种气体组成的，各组分气体的体积分数大约是：氮气78%，氧气21%，氦、氖、氩等稀有气体0.94%，二氧化碳0.03 %，其他气体和杂质0.03%。
三、空气分离制氮的基本原理空气分离的基本原理就是利用低温精馏法将空气冷凝成液体(空气冷凝温度-173℃)，然后按各组分蒸发温度的不同将空气分离制取氮气。
空分装置培训资料讲解
空分装置技术员工培训资料目录第一章制氧原理第一节空气的性质及分离原理一、概述二、空气的性质三、空气精馏的基本原理第二节工艺流程一、流程叙述二、工艺流程图第二章压缩第一节压缩机概述一压缩机的定义和分类二汽轮机的定义和分类第二节离心式压缩机及汽轮机的工作原理及结构一离心式压缩机工作原理及结构二汽轮机基本原理与结构第三节离心式压缩机及汽轮机运行有关概念一临界转速二旋转脱离与喘振三离心式压缩机的性能曲线、压缩机与管网联合工作第四节离心式压缩机组辅助系统一压缩机的段间冷却系统二汽轮机的凝汽系统三机组油系统四防喘振控制系统五汽轮机调速调压和保安系统六密封系统第五节离心式压缩机工况调节的几种方法一概述二几种调节方法介绍三各种调节方法比较第三章主要设备第一节净化与换热设备一、分子筛吸附器二、板翅式主换热器三、主冷凝蒸发器四、过冷器第二节精馏设备一、主精馏塔二、氩精馏塔第三节制冷设备膨胀机第四节压缩与输送设备一、空气压缩机二、增压机三、蒸汽透平四、低温泵第四章空分装置的消耗第一节原料空气第二节公用工程消耗和化学品消耗一、公用工程1、电耗2、水耗3、蒸汽消耗4、仪表空气5、解冻气二、化学品消耗液氨消耗第五章主要产品参数第一节产品规格一、一工况产品规格二、二工况产品规格第二节操作特点一、操作弹性二、操作特性第六章安全说明一、概述二、常见的安全事故三、空分区域内的危险性物质四、工作人员必须注意的安全问题第一章制氧原理第一节空气的性质及分离原理一、概述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。
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，但一方面其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。
制氮机培训专题知识专业知识讲座
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5、运转中注意事项
• 开流量调节阀时务必缓慢，否则会因变化 过快造成氮气浓度不合格。
• 设备运行期间巡检人员应检查仪表读数是 否正常，有无报警现象，做好日志记录。 若有报警，必须及时检修。
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6、故障停机的处理
主要功能件介绍
1、空气净化组件作用 碳分子筛是变压吸附式制氮机的核心部
分，油中毒是碳分子筛的主要失效形式之 一，对水的吸附会降低碳分子筛对氧气的 吸附能力，有油润滑的空压机排出的压缩 空气通常含有油和水，所以必须在压缩空 气进入氧氮分离机组之前除去油和水。空 气净化机组由高效油水分离器、冷冻干燥 机、精密过滤器、活性炭除油器等组成， 其作用是除去压缩空气中的尘埃、水和油。
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一、设备简介
• 产品名称：PSA制氮设备。 • 规格型号：QBN800-39 • 规格：800Nm³/h 纯度：99.9% • 耗气量：52m³/h • 产品氮气露点：≤-45℃ • 产品氮气压力：≥0.6MPa
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空分技术培训课件
科学实验
为科研机构提供高纯度气体，支持 科学实验和研究。
空分技术的发展历程
初始阶段
早期的空分技术主要采用低温 精馏法，随着技术的发展逐渐
被淘汰。
经典阶段
20世纪中叶，出现了以分子筛吸 附和膜分离为代表的新型空分技 术。
现代阶段
随着科技的进步，现代空分技术已 发展成为一个综合性、系统性的工 程领域，涉及多个学科的交叉融合 。
02
空分技术的基本原理与流程
空气分离的基本原理
空气的组成与性质
空气主要由氮气、氧气、氩气等组成，不同气体之间存在一定的物理和化学 性质差异。
空气分离的依据
空气分离主要依据空气中各组分气体之间的沸点、溶解度等差异，通过制冷 、吸附、膜分离等方式实现不同气体的分离和提纯。
空气分离的工艺流程
空气的过滤与净化
空气的压缩与冷却
将空气中的灰尘、杂质等去除，达到一定纯 净度的要求。
将空气压缩并冷却到适当的温度，以便进行 后续的分离处理。
空气的分离与提纯
产品的储存与输送
通过各种分离技术如精馏、吸附、膜分离等 ，将空气中的不同组分气体分离和提纯。
将分离出的不同气体进行储存、运输或直接 输送到下游用户手中。
空气分离的主要设备
。
采用高效分离技术
利用新型的高效吸附剂、高精 度的过滤器等，提高空气分离
的精度和效率。
加强过程控制
采用先进的控制系统，实现生 产过程的自动化和智能化，提
高分离效率。
开发新型的空气分离技术及设备
开发新型吸附剂
研究新的吸附剂材料，提高吸 附效率和寿命，降低能耗。
开发高效透平机组
通过采用高效的透平机组、压缩 机等设备，提高空气分离设备的 整体效率。
空分原理培训课件
20℃/小时（以TI700001为参考）。 液氧泵的预冷和启动 确认氧泵预冷好（打开泵体吹除，有液体排出为冷却好），联系电气做电机绝缘试验。 联系仪表检查电机跳车联锁正常。 DCS确认OP1/OP2启动条件满足，报告调度准备启动液氧泵。 切除两泵联锁，确认回流阀V6/V7全开，进口阀V13/V14全开，氧气放空阀V111开，关闭泵体
1）确认盘车装置已脱扣。 2）打开速关阀。 打开“开车条件”画面，压缩机具备开车条件后，灯变为绿色。 在打开“调速画面”，按下“启动”按钮，调节气阀打开，机组冲转，进入
暖机模式。 此时可选择手动/自动，操作台/现场盘去升速开车，当按下升速按钮后，转速
设定点为500rpm，机组低速暖机。 此时全面检查机组运行各参数是否正常，若正常，则暖机时间达到后继续升
增压机加负荷
1）当空压机组正常运行后，遇冷、纯化系统正常，空气露点合格后可给增压 机加负荷。
2）缓慢打开增压机入口阀，关小增压机防喘振阀，调整正常后准备向分馏塔 导气。
3）注意监视机组转速、轴振动、轴位移及轴承温度的变化。 4）全面检查机组各工艺参数和机械参数，保证机组稳定运行。
空分装置的启动
第四篇：流程简图
拆 阀
空 压 机
中抽空气
E1-E5
加热器
E8
E6-E7
K1
K2
粗
粗
氩
氩
塔
塔
过 冷 器
精
Ⅱ
Ⅰ
馏
塔
K1
K3
精 氩 塔
K4
液氧泵
液氧泵
制氮机操作规程培训资料(3篇)
第1篇一、培训目的为确保制氮机操作的安全、稳定、高效运行，提高操作人员的安全意识和操作技能，特制定本培训资料。
二、培训对象制氮机操作人员、维护保养人员及管理人员。
三、培训内容1. 制氮机概述制氮机是一种通过变压吸附原理，将空气中的氧气去除，得到高纯度氮气的设备。
它广泛应用于石油、化工、电子、食品等行业。
2. 制氮机结构及工作原理制氮机主要由空气压缩机、冷干机、吸附塔、氮气纯化系统、控制系统等组成。
其工作原理是：空气经压缩机压缩后，进入冷干机进行干燥处理，然后进入吸附塔，通过吸附剂对氧气进行吸附，最后从吸附塔底部排出高纯度氮气。
3. 操作规程（1）启动前准备- 检查设备外观是否完好，各部件连接是否牢固。
- 检查电源电压、气源压力是否符合要求。
- 检查控制系统是否正常，各指示灯是否亮起。
- 检查吸附剂是否充足，吸附塔内是否有异物。
（2）启动操作- 打开冷却水总进水阀门。
- 关紧载荷阀门，打开氮气出口阀。
- 按下制氮机启动按钮，启动空气压缩机。
- 观察控制系统显示，确保设备正常运行。
（3）运行监控- 定期检查设备运行参数，如压力、流量、温度等。
- 监控氮气纯度，确保达到使用要求。
- 定期检查吸附剂状态，必要时进行再生。
（4）停机操作- 关闭氮气出口阀，打开载荷阀门。
- 关闭空气压缩机。
- 关闭冷却水总进水阀门。
4. 维护保养- 定期检查设备各部件，及时更换磨损件。
- 定期对吸附剂进行再生处理。
- 定期对控制系统进行校验和维护。
5. 事故应急处理- 发生设备故障时，立即停止设备运行，切断电源。
- 根据故障原因，采取相应措施进行处理。
- 如遇紧急情况，立即启动应急预案，确保人员安全。
四、培训要求1. 操作人员必须经过专业培训，取得合格证书后方可上岗操作。
2. 操作人员应熟悉本规程内容，严格遵守操作规程。
3. 操作人员应定期参加培训，提高操作技能和安全意识。
五、培训考核1. 培训结束后，进行考核，考核合格者方可上岗操作。
2024版空分培训课件
发展阶段
随着技术的进步，空分技术逐渐实现 了设备的小型化和能耗的降低，同时 出现了变压吸附、膜分离等新型空分 技术。
空分技术应用领域
01
工业领域
空分技术在工业领域的应用主要包括钢铁、化工、有色冶金等行业的氧
气、氮气等气体的生产和供应。
02
医疗领域
在医疗领域，空分技术主要用于生产医用氧气，满足医院、急救中心等
促进企业发展
培养一支高素质的空分专 业队伍，为企业的发展提 供有力的人才保障。
培训内容和方式
培训内容
包括空分设备基础知识、操作规范、 维护保养、故障排除等方面。
培训方式
采用理论讲解、案例分析、实践操 作相结合的方式，注重理论与实践 的结合，提高培训效果。
预期效果
员工技能提升
员工能够熟练掌握空分设 备操作、维护、故障处理 等技能，提高工作质量和 效率。
分离方法
包括深冷分离和吸附分离等，深 冷分离是目前应用最广泛的方法。
设备介绍
精馏塔是空分设备的核心部件， 其设计和操作对分离效果有重要
影响。
产品检测与质量控制
产品种类
主要产品为氧气、氮气和氩气等，应确保其纯度和质量。
检测方法
包括化学分析和仪器分析等，以检测产品中的杂质和含量。
质量控制措施
建立严格的质量管理体系，对原料、过程和产品进行全方位监控， 确保产品质量稳定可靠。
将风险控制措施落实到具体的生产环 节和岗位，确保风险控制措施得到有 效执行。
环境保护法规遵守及污染治理措施
遵守环境保护法规
严格遵守国家和地方环境保护法规，确保企业生产经营活动符合环保 要求。
污染治理设施建设
根据企业生产工艺和污染物排放情况，建设完善的污染治理设施，确 保污染物达标排放。
空分制氮PPT文档
3
空气分离的方法
•
空气中的主要成分是氧气、氮气、氩气、二氧化碳以及 一些其它气体和杂质。它们在空气中分别以分子的状态存在, 数目非常多，并且永不停息地作无规则的运动，均匀地相互 搀混在一起，要将它们分开，目前主要有三种方法：低温法、 吸附法、膜分离法。空气中主要组分的性质如下：
名 化 称 学 符 号 氮 N2 氧 O2 沸点℃ 熔点℃ 101.325KPa 101.325KPa 密度 Kg/m3 气体 1.25 1.43 Kg/l 液体 0.81 1.14 临 界 点 ℃
9
组成空分装置的几个系统
• • • • • • • • • • • • • • 整个空分装置必须解决以下几个问题： 一、 如何清除空气中的杂质； 二、 如何为装置提供带压的空气； 三、 如何将空气冷却到液化温度； 四、 如何将空气分离成氧、氮； 五、 如何将产品送到用户； 六、 如何控制制氧过程中的正常进行。 为此，空分装置中相对应的建立了以下几个系统： 一、 杂质的清除系统（空气过滤器和纯化系统）； 二、 空气加压系统（空压机及增压机系统）； 三、 空气的冷却和液化系统（预冷系统和膨胀机、换热器系统）； 四、 空气的精馏系统（分馏塔系统）； 五、 产品的输送、贮存系统（压氮系统和液体贮存系统）； 六、 仪电控制系统。
8
装置的流程形式
• 空分的设备采用的是单泵内压缩、空气增压循环、膨胀空
气进下塔的内压缩流程。
• 空分装置流程主要分外压缩、内压缩 • 外压缩就是利用氧气压缩机将空分装置出来的低压产品氧气压缩至 用户所需要的压力等级。 • 内压缩是采用液氧泵对产品液氧进行压缩，然后换热汽化的一种流 程形式。 • 内压缩流程分类 内压缩流程的形式比较多，根据流程形式大致分为三种： 1、单泵、双（多）泵内压缩流程。 2、空气增压循环和氮气增压循环。 3、膨胀空气进上塔和膨胀空气进下塔。 • 内压缩流程的优点 1、取消了氧压机，无高温气氧，火险隐患小，安全性好。 2、从主冷大量抽取液氧，使碳氢化合物的积聚的可能性降低。
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国电晶阳 工程部
作用：净化空气、除去灰尘。 原理：过滤 参数：
处理气量: 300 NM3/min 过滤器前的机械杂质数量：30mg/NM3 正常压降： 150-650 Pa 最大许可压降：1200 Pa 过滤效率： ≥99.99% （尘埃直径≤1微米）
6 0 5 0 4 0
温度下降时，
气体中
的
3 0 2 0
饱和含水量迅速降 低。 1 0
0 - 1 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 oC
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冷气机组
空气流量:
6200 Nm3/H
空气进/出口温度:
40oC/5oC
冷却水进/出口温度:
28oC/36 oC
制冷剂:
R22
原理:制冷剂经压缩机压缩后,成为高温,高 压的气体,在冷凝器经冷却水冷却后成为高 压液体,通过节流阀后,在蒸发器吸收热量, 压缩空气温度降低。
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饱和含水：当气体包
含
mmHg 1 0 0
了最多的水蒸汽时，称 9 0
气体为饱和含水。
8 0 7 0
温度升高时，气体中 的 含水量可以大大增 加。
高； 于是管网内的高压气体返流入空压机流道； 管网压力下降； 空压机继续工作，排出气体使出口管网压力
再次升高； 周而复始，空压机发生了喘振。
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排压不变，导
叶开度增加 (流 量增加)时，机 器 远离喘振。
压力
(压比)
导叶开度不变 ( 流量不变) , 排 压升高时 ，机
器 接近喘振。
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根据空压机的 排压以及空压 机功率，如果 控制系统计算 认为空压机工作于防喘振控 制线以上，则系统 将自动调节 打开放空阀 ，增加空压机排 量，使机器远 离喘振线。
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各级轴承的温度报警 各级轴振动联锁及报警 大齿轮轴位移联锁及报警 供油系统的油压及油温联锁及报警 电机轴承温度联锁及报警 电机轴振动联锁及报警 电机定子温度联锁及报警
分子筛可以很彻底地吸附微量水分、碳氢化合 物、二氧化碳等极性分子。
分子筛13XAPG的吸附顺序为： 水分 > 碳氢化合物 > 二氧化碳
控制：过滤器阻力过大报警
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作用：根据工艺流程的要求，把装置所需的空气 量压缩到所需的压力。
原理：空气通过高速转动的叶轮后，压力及速度
得以提高。在叶轮出口的扩压器中，气体流速降 低，从而使得压力进一步提高。
数量:2 台 韩国三星TM1250
参数：流量
6400 NM3/H
出口压力 0.86 Mpa(G)
在换热器表面会增加换热热阻，使换热器工况 恶化。
在管道及阀门内冻结会引起堵塞，特别在节流 阀处。
在塔板上冻结会影响塔板的热质交换效率，从 而影响产品纯度。
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碳氢化合物为高沸点组分，随着回流液很 容易地
结聚在液氧之中，如果其浓度超过 一定值，将会
与液氧反应而发生爆炸，其 中，乙炔(C2H2)尤其
压缩及数 3
轴功率 710 Kw
主电机额定功率 820Kw
流量调节范围% 75-105
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进口导叶
空压机的一级进口设置了进口导叶，用于调节 空压机的流量。
当导叶开度增加时，空压机的流量增加，反之 亦然。
电机：驱动空压机转动的动力。
主电机功率为 820KW(美国西屋)。
空压机的主体设备：转子、机壳、齿轮、 轴承等。
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供油系统：油箱、油泵、油冷却器、油过 滤器,温控阀以及油分配器等，
给齿轮以及压缩轴承、电机轴承提供润滑。
中间冷却器：
用冷却水冷却空压机各级排出气体，同时分离 并排放冷凝水，以免冷凝水进入下一级叶轮。
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介质：不同的介质具有不同的特性。 流量及压比 ：决定空压机的机诫尺寸及级
危险。பைடு நூலகம்
参数： 空气流量
6200Nm3/H
空气进口温度
5–10oC
空气进口压力 0.8 MPa
分子筛
球型分子筛13XAPG
工作周期
16 h
空气出纯化器CO2： ≤1ppm
露点： ≤-75oC
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纯化器内充填有分子筛，根据其对 不同的 分子有不同的亲和力这个特点，吸 附水分 、碳氢化合物、二氧化碳等杂质。
喘振线 喘振控制线
导叶开度
100% 70% 40%
功 率(流量)
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与产品压缩机不同，空压机喘振将严重影 响装置的正常运行。
严重的喘振会引起机器的损坏。 当发生轻微喘振时，操作工必须立即开大
出口放空阀或进口导叶。 如果影响到产品的纯度，操作工还需做相
应的调节。 空分设备一般都设有防喘振控制 系统。
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作用：用冷却水冷却空压机 排出的高温气 体，使进入纯化系统的加工 空气温度尽可 能降低，同时分离空气中的 冷凝水。
本设备出口温度在40度左右。 原理：空气中的饱和含水量与压力及温度
有关，当压力不变时，随着空气温度的降 低，水分随之析出，同时放出热量。
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作用：冷气机组利用R22的循环,将压缩空 气冷却至设计温度。
压缩机： 进口螺杆半封闭（德国）
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冷气机组冷凝器高压联锁,当排气压力高于 设定值时,机组停车。
冷气机组蒸发器低压联锁,当蒸发压力低于 设定值时,机组停车。
油压联锁. 冷却水流量联锁.
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作用：清除空气中的水分、二氧化碳以及 碳氢化合物等杂质。
由于水分以及二氧化碳在冷箱内的低温环 境中会冻结成固体，从而：
数。 进口压力：决定排压、 功率。 进口温度：密度。 进口含水量（湿度）：干空气。
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空压机流量控制：空压机的进口导叶直 接控制调节空压机的流量 。
空压机的排压一般由管网决定。出口放 空 阀在正常工作时处于关闭状态，当空 压机 排压高于设定值时，将自动控制调 节放空阀，保持排压不高于设定 值。
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电机负荷控制：当电机负荷大于电机 控制 值时，将自动控制关小压缩机进口导叶， 减少压缩机的负荷。
油压控制：空压机主油泵由电机主轴带动 ， 当油压低于设定值时，自动启动辅助油 泵，以提高供油压力。
国电晶阳 工程部
空压机的排出压力较高； 同时，所需空压机的排量又比较小； 不断排出的气体使空压机的出口压力持续升