空气分离装置简介分解
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。
空气分离器原理讲解
空气分离器原理讲解
空气分离器是一种用于将空气中的不同气体成分分离的设备，常用于工业和制氧装置中。
它主要基于气体的物理性质和分子相对质量的差异来实现气体分离。
空气分离器的原理主要分为压缩和分离两个步骤。
首先，通过压缩机将空气压缩到较高的压力，常见的工作压力可以达到100至200巴。
这样做不仅可以提高气体的密度，也可以增加不同气体成分之间的分子速度差异。
接下来，在经过压缩后的空气进入空气分离器内部，通过分离系统将空气中的氧气、氮气、氩气等成分分开。
分离系统通常采用吸附剂（如活性炭等）或分子筛来吸附/分离气体分子。
吸附剂或分子筛具有不同的吸附性能，可以选择性地吸附特定的气体，从而实现气体的分离。
在分离过程中，根据不同气体分子的相对质量，气体分子会在吸附剂或分子筛上停留的时间不同，进而实现各种气体成分的分离。
例如，氧气分子较小且质量轻，往往会相对快速地通过吸附剂或分子筛而不被吸附，而氮气和氩气分子则较大较重，往往会相对较慢地被吸附。
最后，分离后的气体通过再度降压来回到大气压力下，同时进一步通过其他处理过程来提高气体的纯度和质量。
空气分离器的原理基于气体分子之间的物理特性，通过将压缩后的空气中的不同气体成分逐步分离出来，从而实现了气体的
纯度提高和成分的分离。
这种原理不仅适用于空气分离，也可以应用于其他气体的分离过程中。
空分分离的方法和原理
➢ 压力氮气主要供下游工艺生产使用，作为汽提气、密封保 护气和吹扫用气；
空分装置与其他界区旳联络
➢ 高压氮气主要供下游净化装置开车升压时使用。 ➢ 副产旳工厂空气供空分及下游全部化工区使用，作为仪表
气源和吹扫用气。
旳除垢清洗，提升压缩机旳运营效率。 原料空压机旳入口，增压机旳一段与二段入口均带入口导
叶调整机构，可以便地进行气量旳调整与变工况操作考虑 到增压机在流程中旳特殊地位，采用进、出口压力与入口 流量进行防喘振控制，很好旳实现压缩机旳保护功能。
八、空分装置与其他界区旳联络
➢ 空分装置原始开车时，由动力分厂为空分装置提供驱动汽 轮机用旳高压蒸汽和蒸汽加热器用旳中压蒸汽，空分装置 原始开车时为自己提供仪表气源；
备安全运营旳可靠性高。 5）流程进行优化设计。
充分旳利用充裕旳氮气和污氮气回收其冷量，根据要求配置冷水机 组；利用节能型蒸汽加热器取代老式旳蒸汽加热器，蒸汽消耗量得到 有效降低，冷凝液充分回收。
空分设计原则
6)原料空气压缩机和增压机特点: 采用先进旳透平压缩机组产品，可充分确保机器具有先
进旳性能指标，降低系统总体能耗； 原料空压机配置高压水叶轮清洗机构，可以便地进行叶轮
➢ 压缩空气除去水分和二氧化碳等杂质后，经热互换系统和增压膨胀机 制冷后进入下塔，在塔板上气体与液体接触，因为气、液之间温度差 旳存在,在进行传热和传质互换时,低沸点组分氮吸收热量开始蒸发,氮 组分首先蒸发出来,温度较高旳气体冷凝,放出冷凝热,气体冷凝时,首先 冷凝氧组分.这过程一直进行到气相和液相旳温度相等为止,也即气、 液处于平衡状态。这时,液相因为蒸发,使氮组分降低,同步因为气相冷 凝旳氧也进入液相,所以液相旳氧浓度增长了,一样气相因为冷凝,使氧 组分降低,同步因为液相旳氮进入气相,所以气相旳氮浓度增长了.屡次 旳反复上述过程,气相旳氮浓度就不断增长,液相旳氧浓度
空气分离设备
空气分离设备
空气分离设备是一种用于从空气中分离各种气体成分的设备。
在现代工业生产和科学研究中，空气分离设备扮演着极为重要的角色。
空气中包含了氮气、氧气、氩气等多种气体成分，这些气体在不同场合有着不同的用途。
因此，利用空气分离设备将这些气体成分分离出来，对各行业生产和科研具有重要意义。
空气分离设备的工作原理是基于气体在不同温度下的液化特性来实现的。
一般而言，空气分离设备是通过气体冷却至其液化点，然后再将液态气体通过蒸发再次转化为气态，从而实现不同气体分离的目的。
这个过程需要精密的控制系统和高效的传热设备来实现。
在现代工业生产中，空气分离设备被广泛应用于化工、医药、电力等行业。
以氧气为例，通过空气分离设备可以将大气中氧气提取出来供制氧工业使用。
而制氧工业则是现代医疗、航空航天等领域必不可少的一环。
另外，在火箭和航天器的研制和发射过程中，液氧、液氢等在空气分离设备的帮助下被提纯并储存，以满足发动机燃料需求。
空气分离设备的高效性和稳定性对火箭发射等关键环节具有重要意义。
除此之外，空气分离设备还在科学研究领域扮演着重要的角色。
通过空气分离设备可以获得高纯度的气体样品，为科研实验提供了良好的条件。
例如，氦气在超导研究中的应用，氦气的纯度要求极高，空气分离设备可以满足这一需求。
总的来说，空气分离设备在现代工业生产和科学研究中具有重要地位。
随着科技的不断发展和工业生产的需求不断增加，空气分离设备的技术和应用范围也在不断拓展。
空气分离设备的发展将为各行业的进步和创新提供坚实的技朧基础。
空分装置的介绍
空分装置的介绍
1冷凝式空气分离装置
冷凝式空气分离装置是最新发明的一种有效、实用的空气分离装置。
它使用一种新型的回收冷却技术，可以将无机物质与有机物质分离，并可以尽可能使有机物质得到有效的空气分离。
这种分离装置的原理是将废气物质经过冷却后进入冷凝器，这样有机物质就会形成气态，而无机物质就会以液态形式存在。
随后，空气分离装置会将这两种物质分离，并将有机物质回收处理，而无机物质则可以回到原始状态。
冷凝式空气分离装置的优缺点也很明显，它的主要优点是：
1.能够有效、高效的分离出空气污染物；
2.噪音低、能耗低；
3.操作维护方便，寿命长。
另外，它的缺点是成本较高，常规的冷凝式空气分离设备需要昂贵的冷却剂和供气，以及专业技术人员的操作和维护。
总之，冷凝式空气分离装置是一种有效，高效，实用的空气分离装置，可以有效的处理废气物质，净化环境，保护现有的空气质量。
空气分离
对空分的认知简单地说，就是用来把空气中的各组份气体分离，生产氧气、氮气和氩气的一套工业设备。
还有稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡等一、空分可分为：1、空气过滤系统；除尘过滤，去除灰尘和机械杂质2、空气压缩机系统；对气体作功，提高能量、具备制冷能力3、空气预冷系统；对气体预冷，降低能耗，提高经济性。
有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济，增加了制冷循环，减轻了换热器的工作负担，使产品的冷量得到充分的利用；4、空气净化系统；防爆、提纯；空气是多组分组成，除氧气、氮气等气体组分外，还有水蒸汽、二氧化碳、乙炔及少量的灰尘等归体杂质。
这些杂质随空气进入空压机与空气分离装置中会到来较大危害，固体杂质会磨损空压机运转部件，堵塞冷却器，降低冷却效果；水蒸气和二氧化碳在空气冷却过程中会冻结析出，将堵塞设备及气体管道，致使空分装置无法生产；乙炔进入空分装置后会导致爆炸事故的发生，所以为了保证制氧机的安全运行，清除这些杂质是非常有必要的。
利用固体吸附剂对气体混合物中多组分吸附能力的差异进行的；氧氮产量比1：（2.5~3.5）；作用：吸附空气中的水份、二氧化碳、乙炔、丙稀、丙烷、重烃、N2O等杂质。
5、空气压缩膨胀系统；制冷系统，换热系统，在膨胀过程中，有外功输出，膨胀后气体内位能增大，需要消耗能量，这些能量需要用动能补偿，故气体温度必然降低。
换热系统：实现能量传递，提高经济性，低温操作条件；6、空气分离系统；氮/氧分离主精馏塔系统组成空气分离，可将适量的膨胀空气（占空气的20%~25%）直接送如上塔进行精馏；从下塔顶部或冷凝蒸发器顶盖下抽取氮气，复热后进入氮气透平膨胀机，经膨胀机并回受其冷量后，作为产品输出或者放空。
7、氧气压缩；8、氮气压缩；9、液体储存汽化系统；二. 工艺简述流路简述原料空气在空气吸入过滤器中去除了灰尘和机械杂质后，进入空气透平压缩机中，借助中间冷却器进行中间冷却，将空气压缩至约0.62MPa(A)左右，然后进入空气冷却塔中冷却。
空分设备工作原理
空分设备工作原理
空分设备（也称为空气分离装置或空气分离设备）是一种利用物质组分间的差异性质将空气中的不同成分（主要是氧气、氮气和稀有气体）分离出来的装置。
空分设备的工作原理基于物质的分馏原理，即每种物质在特定条件下的沸点、凝固点或相对溶解度不同。
利用这些差异，通过适当的操作和设备，可以将混合物中的不同成分分离，并获得所需的纯净气体。
空分设备通常由多级组合的分离塔、换热器、压缩机和储气罐等组成。
在空分设备中，空气首先被压缩，然后进入分离塔，经过一系列步骤进行分离。
在分离塔中，利用不同组分之间的沸点差异，通过适当的温度和压力控制，在每个级别上将氧气、氮气和稀有气体分离出来。
具体来说，空气在低温下进入分离塔，经过一级冷却，并在此阶段得到液态氧气。
接着，剩余气体回流到下一级，经过整流操作，使氮气在高温条件下再次液化。
通过逐级操作，最终分离出纯净的氧气和氮气。
为了提高工艺效率和能量利用率，空分设备通常还采用了热交换技术。
在换热器中，从分离塔中产生的冷却液体或气体与压缩机进一步处理的空气进行热量交换，从而降低能耗，并使系统更加高效。
通过空分设备，可以获得高纯度的氧气和氮气。
这些纯净气体
在各种工业过程中广泛应用，如冶金、化工、医药等领域。
此外，空分设备还可以生产和分离稀有气体，如氩气、氦气、氖气等，具有广泛的应用前景。
空气分离装置(ASU)概述
ASU 的相关知识什么是ASU ？ASU 是一套将空气冷却到低温，通常在 – ˚C (– ˚F)到– ˚C (– ˚F)之间，从而将空气分离成氮、氧及氩组份的设备。
空分工艺主要包括以下部分：• 空气压缩• 通过吸附去除微量杂质• 通过热交换及膨胀(主换热器/透平膨胀机)对空气进行冷却/液化• 精馏(高压塔/低压塔/氩塔)• 产品压缩(根据需要)原料：空气以及电力。
主要组件主空气压缩机 (MAC) – 空气进入主空压机，压缩至高压状态，以提供分离空气所需的能量。
TSA(变温吸附) – 通过吸附过程去除空气中的二氧化碳，水以及一些碳氢化合物(如乙炔)等杂质，以防止在低温下冻结，从而保证操作安全性，并实现较高的效率。
主换热器 – 利用低温产品流体(如氮气，氧气)的冷量对入口空气进行冷却以获得较高的能量效率。
透平膨胀机 – 将空气或氮气从高压膨胀至较低压力以提供冷量，从而在精馏塔中生产出液体。
年 月，空气产品公司对其一套最新建造的大型空分装置(ASU)进行了试车，该装置位于德克萨斯州拉波特市(La Porte, Texas)。
新建装置用于取代一套从上世纪 年代后期开始使用的旧设备。
该装置每日可生产 吨氧气和氮气，并通过管道供应给石化厂及炼油厂。
该设备亦可生产液氧、液氮及液氩，通过槽车运送给其他商用客户。
该空分装置融合了最新的氩气提纯技术，通过蒸馏和利用最新的节能设计(保持持续改进)，从而进一步实现能源的节约利用。
空气分离装置(ASU) 概述氩塔箱主空气压缩机拉波特市B 厂主换热机高压/低压塔箱欲知更多信息，请联系：公司总部美国空气化工产品有限公司 Hamilton Boulevard Allentown, PA - 电话： - - 传真： - -E-mail ：info@ 亚洲空气化工产品(中国)投资有限公司上海市张江高科技园区祖冲之路 弄 号 - 楼，邮编： 电话：+ 传真：+email ASUChina@tell me more© Air Products and Chemicals, Inc., 2012 (35319)高压塔冷箱/低压塔冷箱 – 包含两个空气精馏塔，空气在塔内被分离成氧、氮以及粗氩。
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1、变压吸附法 让空气通过分子筛吸附塔，利用分子筛对空气中的氧、氮组分选择性吸附 而使空气分离获得氧气。 特点： （1）流程简单，常温运行，设备便易，投资少； （2）全自动控制，制氧快速，能耗低，生产1M3氧气的能耗只有0.4KWH； （3）产品单一，不能同时生产氧和氮； （4）纯度低，氧纯度只有90%～93%； （5）分子筛体积大，不适合大型化生产，一般用在小于4000M3/H氧气的场 合； （6）分子筛切换时间太短（两分钟），系统容易出故障，不适合连续运转。
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气体在膨胀机内膨胀并对外做功是空分装置制取冷量获得低温的主要方 法，膨胀过程是一个绝热过程，输出的外功等于焓降，也叫膨胀机的制冷 量。 i=i1- i2
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增压膨胀机示意图
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污氮放空
脱盐水
循环水上水 压缩空气
污氮
E-3
循环水回水 水冷塔 空冷塔
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空冷塔结构图示意图
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五、净化系统
纯化系统中的吸附 器由两台立式容器组成， 两台吸附容器采用双层 床结构，底部为活性氧 化铝，上部为分子筛， 当一台吸附除去工艺空 气中的H2O、CO2、碳氢 化合物时，另一台则由 来自冷箱中的污氮通过 电加热器加热后进行再 生。
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空分中控分子筛纯化系统界面图
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六、制冷系统
由纯化系统来的洁净空气一部分进入增压机，消耗掉由膨胀机膨 胀进输出的功，同时使压力得以升高，经增压后空气入增压机后冷却 器，冷却到所需温度后，入主换热器冷却到一定温度后入透平膨胀机 膨胀，膨胀后空气入上塔参与精馏。
空分工段主要知识简介
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目
一、空分工艺流程图 二、空气分离方法及特点 三、压缩系统 四、预冷系统 五、净化系统 六、制冷系统 七、换热系统 八、精馏系统
录
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一、空分工艺流程图
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二、空气分离方法及特点
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2、膜分离法 利用有机聚合膜的选择渗透性，从气体混合物中将氧、氮分离， 获得富 氧气体。 特点： （1）氧、氮、氩透过膜的速率不同，氧＞氩＞氮，氧气透过膜的速 度 约为氮气的4～5倍； （2）分离膜很薄，而且具有很多的微孔； （3）分离膜对不同的气体组分具有选择透过性； （4）不同气体组分在分离膜中的溶解度和扩散系数不同； （5）在膜中形成气体浓度梯度；
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节流过程： • 节流：流体通过装在管道 中的缩孔时，压力降低， 体积膨胀的过程叫节流。 • 节流过程的特点：绝热且 没有能量交换，因此是一 个等焓过程i1=i2，即节 流前后的焓相等。这说明 节流过程并不产生冷量， 但节流前后的空气温度是 下降的。
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3、氧压压缩机
（1）氧压机的工作原理 一期氧压机为离心式压缩机，其工作原理是由电动机带动，当 叶轮高速旋转时，叶轮带动叶片间的气体一道旋转，在离心力 的作用下，其压力和速度都得到提高，在从一级压向另一级的 过程中，由于气体在蜗壳流道中一部分速度能转化为压力能， 进一步提高了气体的压力，这样经过一级又一级涡轮增压作用， 气体以较大的压强最后经与涡轮相连的压出管向外排出。 二期氧压机为活塞式压缩机，其工作原理是由电动机带动曲轴， 曲轴传力给连杆作圆周运动，然后传力给十字头、活塞杆、带 动活塞作直线往复运动，完成气体吸气、压缩、排气、膨胀的 工作过程。
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三、压缩系统
1、自洁式过滤器结构www.risuFra 72、空气压缩机
本工段空压机位离心式压缩机，其工作原理： 随着机轴传递给叶片的动能,气体在叶片驱使下高速旋转，产生离 心力，机内气体在离心力作用下,沿叶片流道向叶片出口甩出。从叶片 出口流出的高速气体，在蜗壳流道内速度逐渐变慢，压力逐渐升高， 并沿排出口排出。与此同时，叶片入口处的气体减少，压力降低，形 成出入口压差，也就连续吸入新的气体。 一期空压机参数： 压缩机为四级压缩三级冷却压缩机 功率：3200kw 吸入压力:0.097MPa(A) 气量：34000Nm3/h 排气压力:0.62MPa(A) 二期空压机参数： 压缩机为四级压缩三级冷却压缩机 功率：3900kw 吸入压力:0.097MPa(A) 气量：39000Nm3/h 排气压力:0.62MPa(A)
七、换热系统
出空气纯化系统 的洁净工艺空气大部 分进入冷箱内的主换 热器，被从精馏塔出 来的、低温的污氮、 氮气和氧气冷却，接 近露点的空气进入下 塔的底部，进行初次 精馏。
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八、精馏系统
双级精馏塔 • 压缩、冷却后的低温空气在下塔 进行初步分离，获得液氮和富氧 液空 – 下塔顶部的液氮 – 下塔底部的富氧液空 • 富氧液空在上塔进一步分离，得 到纯氧和纯氮 – 上塔上部用来不断提高低沸 点组份氮的浓度，叫精馏段； 下部用来将低沸点组份氮分 离出来，叫提馏段
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3、氧压压缩机
一期氧压机参数： 型号：2MCL454+3MCL406 离心式氧压机 氧气流量：6000Nm3/h、纯度99.6%（O2） 氧气压力：2.5MPa 电机功率：1600kw 压缩过程：低压缸两段压缩+高压缸三段压缩 冷却过程：五级冷却 二期氧压机参数： 型号：ZW-51.2/27 活塞式氧压机 氧气流量：单台3000Nm3/h（两开一备）、纯度99.6%（O2） 氧气压力：2.7MPa 电机功率：535kw 压缩过程：低压缸一段压缩+高压缸两段压缩 冷却过程：三级冷却
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四、预冷系统
冷却后的压缩空气
压缩后的气体进入空气预 冷系统中的空气冷却塔，被循 环冷却水和水冷塔来的被不饱 和氮气和污氮冷却的冷冻水冷 却和洗涤，使空气温度降到 16℃，并洗涤部分NOx,SO2,Cl+ 等有害杂质，再进入纯化系统。 空气冷却塔顶部设有惯性分离 器及丝网分离器，以防止工艺 空气中游离水分带出。
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3、低温精馏法 将空气压缩、冷却，使空气饱和液化，利用氧、氮组分的沸点差， 用精馏的方法将氧氮分离，从而获得高纯度的氧和氮。低温法是实 现空气分离是深冷与精馏的组合，是目前应用最为广泛的空气分离 方法，在国内外的制氧行业中占统治地位。
特点： （1）产量大：目前国内最大的制氧机在宝钢，制氧能力为72000M3/h， 国外最大的制氧机在巴西，制氧能力为110000M3/h。 （2）氧气和氮气纯度高：氧气的纯度可达99.6%以上，氮气纯度可达 99.999%； （3）电耗低； （4）适宜大规模生产； （5）可以同时生产氩气等稀有气体。