空分工艺培训共42页文档
空分培训教材
空分培训教材一、工艺流程：原料空气由吸入箱吸入，经自洁式空气过滤器AF去除灰尘和机械杂质，在离心式空压机中被压缩至0.52Mpa、100℃左右，压缩空气经空气冷却塔洗涤冷却至6～10℃，然后进入自动切换使用的分子筛吸附器，以清除H20、C02、C2H2和CmHn，出分子筛的空气为≤24℃分为三路：一路进入分馏塔中，空气经过主换热器与返流气体换热，被冷却至液化温度(-173℃)，并有少量气体液化，这些气液混合物一起进入下塔。
另一路空气(5000m3/h)作为膨胀气体，去增压膨胀机增压后再进入主换热器与返流气体换热。
这部分空气被冷却至-120℃左右，从主换热器中抽出，部份与未抽出的在主换热冷端引出的-173℃，气体汇合后去膨胀机，膨胀后的空气进入上塔中部。
第三路少量空气去仪表空气系统，作为仪表气。
在下塔，空气被初步分离成氮和富氧液空，在塔顶获得99.99％的气氮，除少量被引出塔外作为压力氮外，大部份进入主冷与液氧换热冷凝成液氮，部分液氮回下塔作为下塔的回流液。
另一部分液氮，经过冷器过冷节流后进入上塔顶部，作为上塔回流液，下塔釜液36％02的液空，经过冷器过冷节流后进入上塔中部参加精馏。
不同状态的三股流体进入上塔经再分离后，在上塔顶部得到纯度为99.99％的氮气，经过冷器、主换热器复热后出分馏塔。
上塔底部的液氧在主冷被下塔的氮气加热而蒸发，其中12000m3/h、纯度99.6％的氧气，经主换热器复热后出分馏塔，其余部分作为上升蒸气参加精馏；在上塔上部把污氮抽出，经主换热器复热引出分馏塔。
从主冷引出(折合气200m3/h)液氧作为产品液氧送用户。
从分馏塔出来的污氮，一部分去纯化系统，再生分子筛，其余去水冷塔升温、增湿后放空。
合格的氮气出分馏塔后，送入用户氮气压缩机，压缩送出，其余部份去预冷系统的水冷却塔，升温、增湿后放空。
合格的氧气出分馏塔后，氧压机压缩送出。
下塔出来的压力氮出分馏塔后，送往氧透作密封气。
2024版年度空分培训课件教材
保持设备清洁，及时清 理灰尘、油污等杂物。
设备异常处理措施
01
02
03
04
发现设备异常情况，立即采取 措施停机检查。
对于设备故障，应及时通知专 业维修人员进行维修。
对于设备事故，应按照应急预 案进行处理，防止事故扩大。
详细记录设备异常情况、处理 措施及效果，为后续工作提供
参考。
2024/2/3
空气压缩机 空气预冷系统 分子筛纯化系统
精馏塔
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用于将原料空气压缩至所需压力， 是空分设备的动力来源。
利用分子筛的吸附性能，除去空 气中的水分、二氧化碳等杂质。
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操作参数及影响因素
操作参数
包括原料空气流量、压力、温度、产品纯度等，这 些参数直接影响空分设备的运行效果和产品质量。
影响因素
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培训效果反馈机制建立
学员反馈
通过问卷调查、座谈会等方式收集学员对培训的 意见和建议。
教师评估
对教师的教学质量进行评估，以便及时调整教学 策略。
企业反馈
与企业保持沟通，了解学员在实际工作中的表现， 评估培训效果。
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持续改进方向和目标
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完善课程体系
根据学员反馈和企业 需求，不断完善空分 培训课程体系。
2024/2/3
生产过程监控
对生产过程中的关键参数 进行实时监控，如温度、 压力、流量等，确保生产 过程处于受控状态。
产品抽样检测
定期对产品进行抽样检测， 及时发现并处理潜在的质 量问题。
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不合格产品处理流程
隔离存放
对不合格产品进行隔离存放，避 免与合格产品混淆。
处理措施
空分工艺流程培训PPT
空气增压透平膨胀机，采用规整填料上塔、增效氩塔工艺。
•
原料空气自吸入口吸入，经自洁式空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。过滤后的空
气进入离心式空压机，经原料空气压缩机压缩后进入空气冷却塔冷却。冷却水为经水冷
• 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）；
2•02五0/11、/19 产品的输送、贮存系统（压氮系统空和分工液艺体流程贮培训存系统）；
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KDON-48000/80000型
• 本装置生产的纯度为99.8%的氧 气主要供下游气化装置使用，作 为气化炉的原料气参加反应；
• 纯度为99.99%的氮气供下游工 艺生产使用，作为保护气和吹扫 用气；
• 副产的工厂空气、仪表空气供所 有化工区各分厂和正常生产动力 车间生产装置使用，作为仪表气 源和吹扫用气。
2020/11/19
空分工艺流程培训
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空分工艺流程培训
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二、克旗煤制气公司配 套的空分装置的流程和 特点
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空分工艺流程培训
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克旗公司采用的空分装置特点
• 本界区空分装置共三期六套，其 中主精馏塔由杭州杭氧股份公司 制造，单套空分装置制氧能力 48,000Nm3/h，制氮能力 80,000Nm3/h，同时副产工厂 空气、仪表空气、液氮和液氧。
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空分工艺流程培训
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• 多次的重复上述过程,气相的氮浓度就不断增加,液相的氧浓度也能 不断的增加.这样经过多次的蒸发与冷凝就能完成整个精馏过程,从 而将空气中的氧和氮分离开来。
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。
空分工艺培训教程
空分工艺培训教程一、空分工艺的基本原理空分工艺是通过分子筛、冷凝器、填料板塔等装置，将空气中的氮气、氧气和其他气体分离并提纯的一种技术。
它是利用不同气体的沸点差异，通过加压和降温的方式将气体进行分离和提纯。
这一技术主要由压缩、冷却、膜分离和吸附等工艺步骤组成。
二、空分工艺的主要设备1. 压缩机：将空气进行压缩，提高气体的密度和压力，为后续的分离工艺提供条件。
2. 冷凝器：通过降温，将气体中的水蒸汽和其他杂质冷凝成液体，从而实现气体的提纯。
3. 分子筛：利用分子筛的微孔结构，根据气体分子的大小和极性进行分离，达到分离氮气和氧气的目的。
4. 塔设备：填料板塔或者填料塔是利用填料的表面积，通过空气在填料层的冲刷和液体的覆盖，实现气体的分离和提纯。
三、空分工艺的操作步骤1. 空气的压缩：将空气通过压缩机进行压缩，提高气体的密度和压力。
2. 冷凝分离：将压缩后的气体通过冷凝器进行降温，将其中的水蒸汽和其他杂质冷凝成液体。
3. 分子筛分离：利用分子筛的微孔结构，将氮气和氧气根据其分子大小和极性进行分离。
4. 塔设备分离：通过填料板塔或者填料塔的工作原理，将氮气和氧气进一步分离和提纯。
四、空分工艺的应用领域空分工艺广泛应用于石油、化工、医药等领域，主要用于工业气体的制备和提纯。
例如，空分工艺可以生产高纯度氧气和氮气，用于钢铁冶炼、化工生产以及医疗设备等领域。
此外，空分工艺还可以生产氩气、氦气等稀有气体，用于激光切割、气体焊接等高端应用。
五、空分工艺的优缺点1. 优点：空分工艺可以实现气体的高效分离和提纯，生产出高纯度的工业气体，广泛应用于各个领域。
同时，空分工艺还可以回收和利用废气，有效减少对环境的污染。
2. 缺点：空分工艺的设备投资和能耗较高，需要耗费大量的能源和材料。
同时，空分工艺的操作复杂，需要高水平的技术人员进行操作和维护。
六、空分工艺的发展趋势随着工业化和科技的不断发展，空分工艺也在不断进行改进和创新。
空分操作基础知识培训
以等熵膨胀和节流为基础的液化循环。法国：克劳特
以等熵膨胀为基础的液化循环。苏联：卡皮查（低压透平膨胀机循环） 卡皮查液化循环示意图：
P1 T 2 1 3 1 P2
1-2表示等温压缩； 2-3表示高压空气在换热器换热被冷却； 3-5表示高压空气在液化器继续冷却；
1
2
3-4表示高压空气在膨胀机膨胀；
第一章 空分基础知识介绍：
一、氧气的生产方法：
化学法——将氧化物在一定条件下分解，放出氧气；能耗大、产能小，只
适应于实验室。
电解法——以水为原料将水电解而生产氧气。在电解槽的水中通入直流电， 使水电离，氧积聚在阳极，氢积聚在阴极，每制取1m3氧同时可制取2m3氢 气；
空气分离法：以空气为原料，将氧氮组分分离而得到氧气、氮气； 低温法——此法将空气压缩、冷却、净化、换热，进而使空气液化，在精馏 塔中利用氧氮组分沸点不同，使气液接触，进行质、热交换，从而获得高纯 氧和高纯氮。此法产量大、能耗低，在工业上得到广泛利用。 变压吸附法（PSA法）——基于分子筛对空气中氧氮组分选择性吸附而使 空气分离获得氧气。 此法氧提取率低，但流程简单，常温运行，可在用 氧现场快速便捷获取氧气。
临界温度
-147 -119 -122 -267.7 -228.7 -63.7 +6.6 -140.6
临界压力
3.45 5.13 4.959 2.335 2.813 5.6 6.01 3.77
氮 氧 氩 氦 氖 氪
N2 O2 Ar He Ne Kr
氙
空气 甲烷
675
1.2928
气体液化温度与压力有关：压力越高，其对应的液化温度就越高，就越容 易液化，这是空分装臵实现空气分离的原理基础；
空分技术培训课件
20世纪中叶
21世纪初
随着钢铁、化工等行业的快速发展，空分 技术得到了广泛应用，并逐渐形成了规模 化、专业化的产业。
随着能源和环境问题的日益严重，空分技 术开始向高效、节能、环保的方向发展， 成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
02
空分技术的基本原理
空气的组成与性质
空气的组成
空气主要由氮气、氧气、氩气、二氧 化碳等气体组成，其中氮气约占78% ，氧气约占21%，其他气体如氩气、 二氧化碳等含量较低。
操作人员培训
对操作人员进行专业培训 ，熟悉和掌握空分设备的 结构、性能及操作流程。
操作过程监督
在操作过程中，加强监督 和检查，确保操作人员严 格按照操作规程进行作业 。
空分设备的事故预防措施
设备维护保养
定期对空分设备进行维护保养， 保持设备良好的运行状态。
安全附件管理
对空分设备的安全附件进行定期检 查和维护，确保其灵敏可靠。
空气的性质
空气是一种混合气体，具有可压缩性 、粘性和传热性等物理性质。在一定 的压力和温度下，空气的密度、比热 容、粘度等参数会发生变化。
空气分离的原理
01 02
低温分离法
通过将空气冷却到低温（-196℃以下），使氧气、氮气等气体从液态中 分离出来。这种方法分离效果好，但需要使用大量的制冷剂，且需要严 格控制温度和压力等条件。
安全注意事项
严格遵守安全操作规程， 确保人员和设备安全。
04
空分技术的应用实例
工业气体分离与提纯
工业气体分离与提纯是空分技术最广泛的应用领域之一。通 过空气分离装置，可以分离出氮气、氧气、氩气等工业气体 ，以及液态氧、液态氮等高纯度气体。这些气体在钢铁、化 工、航空航天等领域中有着广泛的应用。
2024版空分培训课件
•引言•空分技术概述•空分设备介绍目录•空分工艺流程详解•空分操作实践与技巧•安全生产与环境保护要求•总结与展望01引言提升员工技能保障生产安全促进企业发展030201培训目的和意义培训内容和方式培训内容培训方式预期效果员工技能提升生产安全保障企业人才储备02空分技术概述空分技术定义与原理定义原理空分技术的原理主要是基于空气中氧气、氮气等组分的沸点不同，通过压缩、冷却、液化、精馏等步骤，实现各组分的分离和提纯。
空分技术发展历程初始阶段早期的空分技术主要依赖于低温精馏法，设备庞大且能耗较高。
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。
现阶段目前，空分技术已经广泛应用于工业、医疗、环保等领域，成为现代工业不可或缺的一部分。
空分技术应用领域工业领域01医疗领域02环保领域0303空分设备介绍设备组成及功能01020304空压机预冷系统分子筛吸附器精馏塔启动精馏塔在确认分子筛吸附器正常工作后，启动精馏塔进行空气分离。
按照设定的程序启动分子筛吸附器，确保其正常工作。
启动预冷系统开启预冷系统相关阀门，启动冷却水泵和冷冻机，对原料空气进行预冷处理。
开机前检查检查设备各部件是否完好，润滑油、冷却水等是否充足，确启动空压机设备操作流程设备维护与保养定期检查润滑油更换清洗过滤器校验仪表04空分工艺流程详解原料选择与预处理预处理步骤原料种类包括压缩、冷却、过滤和去除水分等，以确保原料空气的质量。
设备选用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。
分离原理利用空气中各组分沸点的差异，通过精馏方法实现分离。
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。
空气分离原理及方法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。
空分工艺流程培训课件
1.低温法：
• 原理：是根据空气中各组分的沸点不同，经加压、预冷、纯化、并利 用大部分由透平膨胀机提供的冷量使之液化，再进行精馏，从而获得 所需要的氧气、氮气及其它稀有气体的过程。具体原理为空气经过增 压膨胀对外作功处于冷凝温度,当穿过比它温度低的氧、氮组成的液体 层时,由于气、液之间温度差的存在,要进行热交换,温度低的液体吸收 热量开始蒸发,其中氮组分首先蒸发,温度较高的气体冷凝,放出冷凝热, 气体冷凝时,首先冷凝氧组分.此过程一直进行到气、液处于平衡状态。 这时,液相由于蒸发,使氮组分减少,同时由于气相冷凝的氧也进入液相, 因此液相的氧浓度增加了,同样气相由于冷凝,使氧组分减少,同时由于 液相的氮进入气相,因此气相的氮浓度增加了多次的重复上述过程,气 相的氮浓度就不断增加,液相的氧浓度也能不断的增加.这样经过多次 的蒸发与冷凝就能完成整个精馏过程,从而将空气中的氧和氮分离开来。
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（三）空气组分
O2：20.93%;
N2：78.03%;
Ar2：0.932%; CO2：0.03%;
水蒸气：0.5-4%; H2：0.00005%;
O3：(1-2)×10-6%;
氖（We）：(1.5-1.8)×10-3%;
氦（He）：（4.6-5.3）×10-4%;
氪（Kr）：1.08×10-4%;
氙（Xe）：8×10-6%;
机械杂质：0.01g/㎡
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二、空分装置介绍
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（一）我公司空分装置简介
• 空 分 装 置 KDON13000/15000. 由 杭 州 杭 氧 股份公司制造，单套空分装 置 制 氧 能 力 1 . 3 万 Nm3/h ， 制 氮 能 力 1 . 5 万 Nm3/h ， 同 时副产仪表空气、液氮和液 氧。
空分培训-1
等容过程中，气体的比容不变。△ν =0, ν =ν 1=ν 2=常数。根据Pν =RT，
则P/T=常数，即P1／T1=P2／T2。 w=0,q=△u+w=△u=cV△t
第一章 热工基础
第三节 理想气体的热力过程
等压过程
气体的压力保持不变dp=0；P=P1=P2=P常数。根据pν =RT，则ν /T=常数， 即ν 1/T1=ν 2/T2 膨胀功：W=pd V =P（ν 2-ν 1)=R（T2-T1） 热量：q=Cp(T2-T1)
要将空气中的热量取出交付给较它高的物体，当然必须付出一定的代价。
具体来说：空气经等温压缩，膨胀、节流、冷却等一系列热力过程。能 量在这些过程中不断转换。最终使得空气本身的热量传递给了其它工质 而降温。它的根本补偿是消耗了电能。这在以后分析各个单独热力过程 中再介绍。
第一章 热工基础
第三节 理想气体的热力过程
量和功量之间存着如下的换算关系：
Q=AW 或 W=（1/A）×Q
A叫做热功当量，在数值上A=1／427（大卡／公斤力.米），也 就是说1个（大卡）的热量相当于427（公斤力．米）的功量。
第一章 热工基础
第二节 热力学定律
内 能
工质内部所具有的能量叫内能。工质的内能主要由动能和位能 两部分组成。由于工质的内能只与温度、比容这两个状态参数有关， 那么内能也是工质的状态参数，我们用字母u表示（大卡／公斤）。 为理想气体不考虑分了之间的作用力，认为位能可以忽略不计。 它的内能只与气体的温度有关。
第一节 气体的性质
理想气体的基本定律
3）当气体的比容 不变时，气体的压力与绝对温度成正比。即： P1/T1=P2/T2=„„=P/T=常数 式中：P1、T1：表示气体在状态t的绝对压力和绝对温度； P2、T2：表示气体在状态2的绝对压力和绝对温度； P、T表示气体在任意状态的绝对压力和绝对温度。