空分工艺及设备介绍
空分车间生产工艺与原理
空分车间生产基本工艺与原理1、空分综述1.1、空气及空气分离空气存在于我们地球表面，属典型的多组分混合物，主要成分有氮气、氧气及惰性气体，按体积含量计，氧气占20.95%、氮气占78.09%、氩占0.932%，此外还有微量的氢、氖、氦、氪、氙、氡，以及不定量的水蒸汽及二氧化碳。
在标准状况下，空气液化温度为87.7K。
空气分离是指把空气通过一定的方法分离出氧气、氮气和惰性气体的过程。
目前分离的方法主要有深冷法、变压吸附法、膜分离法，它们各有自己的优缺点。
变压吸附法、膜分离法主要用于低纯度、小型空分设备；焦炉煤气制合成氨项目用产品气量大且纯度要求高，故采用深冷法。
深冷法基本原理是：将空气液化后，根据各组份沸点不同，通过精馏将各组分进行分离。
空气分离的主要产品为氧气及部分氮气。
1.2、空分装置简介1.2.1.装置特点我公司选用了由开封黄河制氧厂生产的第六代空分装置，流程上采用全低压、外压缩，不提氩的结构。
主要特点：⑴采用带自动反吹的自洁式空气过滤器，保证了运行周期及运行效果；⑵预冷系统利用多余的污氮气及氮气对水进行冷却，降低冷水机组热负荷，减小冷水机组功率选型，不但节能且充分利用了富余气体干基吸湿潜热；⑶采用分子筛吸附，大大简化空气净化工艺，延长了切换周期，减少加工空气切换损失。
利用分子筛所具有的选择性高吸附率，提高了净化效果，减少碳氢化合物、氮氧化物及二氧化碳进入液氧的量，确保主冷的安全同时延长装置大加温周期；⑷采用增压机制动的透平膨胀机，提高单位气体制冷量，减少膨胀空气对上塔精馏段的影响，优化了精馏操作；⑸分馏塔下塔采用高效塔板，上塔采用规整填料，降低精馏塔操作压力，提高了塔板和填料的精馏效率，保证了氧的提取率、降低制氧单耗；⑹设置液氧贮槽及汽化系统，加大主冷液氧排放量，杜绝碳氢化合物、氮氧化物及二氧化碳在液氧中析出，最大限度保证主冷安全。
液氧汽化系统为空分装置短停时系统用氧提供了方便，确保后工段工艺连续，减少后工段开停车损失；⑺装置采用DCS集散控制系统，使操作更加方便和稳定。
空分流程及设备结构原理
检修车间学习材料第一章空分工艺流程简介一、基本原理二、工艺流程简介第二章单元设备简介一、汽轮机部分1. 凝汽器2．抽气器4.8 调节气阀二、离心氮气压缩机1．性能数据2．压缩机型号的意义3. 定子及其组成4. 转子及其组成5. 支撑轴承6. 止推轴承7. 联轴器8. 润滑油系统三、换热器1. 固定管板式换热器2. U型管换热器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湿度而变化。
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，通过了一定数量的塔板后，在塔的底部就可 ) 整套装置包括：空气过滤系统、氧气压力： 3.7MPa(G) 中压氮气产量： 20000 Nm3/h中压氮气纯度： 99.999%N2中压氮气压力：低压氮气产量：低压氮气纯度：低压氮气压力：装置加温解冻时间：装置启动时间： 36标)1滤的空气再入空气压缩系统，被空气压缩系统压缩后进入空气预冷系统。
2、空气预冷系统15℃。
分子筛，两只吸附器切换工作。
由空气冷却塔来的空气，经吸附器除去其中的水份、CO2及其它一些C n H m后，除一部分进入增压压缩机增压及用作仪表空气、装置空气之外，其余均全部进入分馏塔。
吹冷，然后排入大气。
4.空气精馏器,凝蒸发器中被冷凝为液氮。
冷凝液氮一部分作为下塔的回流液，其余液氮经过冷及节流后送入上塔。
在气氮冷凝的同时，主冷凝蒸发器中的液氧得到气化。
自空气冷却塔后抽取。
*仪表空气4000Nm3/h自增压压缩机中抽节流获取。
5.冷量的制取6.产品的分配6.1 气态氧气的压力从冷箱送出。
6.2 低压氮气出冷箱压力约6.3 污氮力约16KPa(G)。
6.4 中压氮气中压氮气由下塔顶部抽出以约0.40MPa(G)的压力至用户。
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。
空分设备及深冷空分工艺流程资料
空分设备及深冷空分工艺流程资料空分设备简介空分设备是一种工业设备，主要用于将空气中的各种气体分离和纯化。
空分设备通常由空气压缩机、膜组或吸附剂、分离塔和再生设备等组成。
其中，空气压缩机是空分设备的核心设备，其将空气压缩到一定压力后，输送到分离塔中进行分离。
分离塔内的膜组或吸附剂通过对气体的选择性吸附或离子交换、分离等作用，将气体分离出来。
再生设备则用于将膜组或吸附剂的吸附物质去除，恢复其吸附能力。
深冷空分工艺流程简介深冷空分是一种常用的空分工艺，主要应用于产生液氧、液氮等工艺气体。
深冷空分利用低温下气体的液化性质，将空气中的各种气体通过不同的分离塔进行分离，并进行多级加工，最终得到高纯度的液氧、液氮等工艺气体。
深冷空分工艺流程主要包括以下几个步骤：1.空气的压缩：将空气通过压缩机进行压缩，提高空气的压力和温度。
2.空气的粗分离：空气经过初级分离塔，将空气中的主要气体成分分离出来，如氧气、氮气等。
3.精细分离：将粗分离的气体经过多级分离塔进行精细分离，分离出高纯度的氧气、氮气等。
4.排放废气：分离出的废气经过再生设备处理后排放。
5.液化：将分离出的气体通过多级冷却器进行冷却，使气体液化，得到高纯度的液氧、液氮等工艺气体。
空分设备的应用空分设备广泛应用于各种行业中，包括化工、制药、医疗、金属加工、航空航天、冶金、电子、食品加工等。
其中，深冷空分工艺在制造液化天然气、制备高纯度气体、生产氢气等方面具有重要作用。
液氧、液氮等工艺气体的应用也广泛，包括火箭燃料、航空燃料、特种气体制备等领域。
空分设备及深冷空分工艺是一种应用广泛的工业设备和工艺。
它通过对气体的选择性分离，可以得到高纯度的工艺气体，广泛应用于化工、制药、医疗、金属加工、航空航天、冶金、电子、食品加工等领域。
深冷空分工艺在制造液化天然气、制备高纯度气体、生产氢气等方面具有重要作用。
空分工艺、设备基础知识(图文示例)资料
固体吸附剂吸附原理 吸附：当流体与多孔固体接触时, 流体中某一组分或多
个组分在固体表面处产生积蓄, 此现象称为吸附。吸附 过程是非均相过程，一相为流体混合物，另一相为固 体吸附剂。
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吸附是由于吸附力的存在而产生的, 吸附力是分子间的 作用力, 它与气体分子、吸附剂分子的本身性质有关。 分子筛有晶格筛分的特性, 气体分子的平均直径必须小 于其微孔的直径, 才能抵达吸附表面。利用这种筛分的 特性, 可有效分离气体混合物。当吸附剂吸附饱和后, 就要在低压高温条件下进行再生。再生越完全, 再工作 时吸附效果就越好。
乘以系数1.12 即空分装置设计O2：
4
空分装置产品参数
产品 高压氧气 高压氮气 低压氮气
液氧
液氮
产量Nm3/h （正常工况）
纯度
82,000 3000 34,000
99.6 O2 ≤5ppm O2 ≤5ppm O2
99.6 O2
1000
≤5ppm O2
压力 MPaG
8.7
6.6
1.0
能进 贮槽
能进 贮槽
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经空冷塔冷却后的空气一般在15 ℃温度下进入分子筛 吸附器内被吸附净化。水分、乙炔和二氧化碳都是极 性或不饱和分子。分子筛对它们有很强的亲和力。分 子筛共吸附性能使它可以在吸水的同时还可以吸附其 他物质, 这种亲和力的顺序是: 水分> 乙炔> 二氧化碳。
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(3)空气被冷却到液化温度 空气的冷却是在主换热器中进行的，在主换热器中，
空气被来自精馏后的返流产品气体和污氮气冷却到接 近液化温度，产品气体及污氮气则被复热到接近常温。
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（4）冷量的制取 为了确保和维持装置正常生产运行所需的热量平衡，
空分设备知识介绍
空分设备是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备，广泛应用于传统的冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业气体供应等领域。
简单来说就是空分的系统流程包括：•压缩系统•预冷系统•纯化系统•换热系统•产品送出系统•膨胀制冷系统•精馏塔系统•液体泵系统•产品压缩系统我们按照空分系统流程对设备进行一一介绍：有自洁式空气过滤器、汽轮机、空压机、增压机，仪表气压缩机等。
万等级以上双层，6万等级以上三层布置；一般单台压缩机需要单独布置过滤器，同时布置在上风口。
对工质做功的型式。
汽轮机一般常用的有三种形式：全凝、全背压和抽凝，较为常用的是抽凝。
产能耗低2%左右，投资高80%；空压机采用出口放空，不设置回流管路，一般有最小吸入流量防喘振要求，采用入口导叶进行流量调节，进口国产机组均是四级压缩三级冷却（末级不冷却）。
主空压机配备一套水洗系统，用以冲洗各级叶轮和蜗壳表面沉积物。
该系统随主机成套。
（5）增压机一般大型空分装置投资采用单轴等温型离心压缩机和齿轮式离心压缩机两种，其中齿轮式在能耗上占较大优势，尤其压比较大的工况。
（6）仪表气压缩机一般有三种形式：无油螺杆机，活塞式和离心式。
由于活塞式和离心式天然无油，所以不需要除油装置，只需要配套干燥装置（除水）和精密过滤器（除固体颗粒）即可；而螺杆机一般有有油和无油然后除油两种，喷油螺杆机需要设置除油装置，同时需要设置精度非常高的除油过滤器，以满足工艺要求，这种机型的优势是价格较便宜；无油螺杆采用干转子或者水润滑，这种机型优点是绝对不含油，缺点是价格较贵。
气量500Nm³/h以下适合选活塞式；气量在2000Nm³/h以下适合选螺杆机或活塞机；气量在2000Nm³/h以上即三种机型都可以选，气量大时离心式压缩机较有优势，其易损件较少，同时好维护，性价比较高。
仪表压缩机在开车时使用，正常运行后由分子筛纯化器后抽取。
空分工艺、设备基础知识(图文示例)
空分工艺流程与设备
自洁式空气过滤器的功能： 空气中杂质与灰尘被带进透平压缩机，会引起工作伦
和叶片及导流器的磨损加剧，被带到冷却器中会造成 表面污染，导致传染系数下降，阻力增加。
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空分工艺流程与设备
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空分工艺流程与设备
自洁式过滤器特点 1、 过滤器阻力小（0.3~0.8kpa） 2、 适应性广，反吹耗气少（仅为 0.1~0.5m3/min） 3、 占地面积小，结构简单、防腐性能好、日常维护量小 4、 过滤效率高，平均过滤效率对 1um 粒子而言可达 99.5%以上。
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空气分离理论基础
热力学基本定律 1、热力学第一定律 功和热量能相互转化。 理想绝热条件下，空分装置透平膨胀机对外做功等于
进、出口的焓差。 L0=i1-i2 L0: 对外做功 i1/i2:出口焓值/进口焓值
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空气分离理论基础
热力学第二定律 热不可能自发的、不付代价的从一个物体传给另一个
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空气分离理论基础
（2）空气中水分和二氧化碳的清除 加工空气中的水分和二氧化碳由于凝固点较高，在进
入空分装置低温设备后将会形成冰和干冰，堵塞低温 设备的通道，而影响空分装置的正常工作。为此需要 利用分子筛纯化器预先把空气中的水分和二氧化碳清 除掉。进入分子筛纯化器的空气温度约为8℃，出纯化 器的空气温度由于分子筛吸附而产生的吸附热约上升 到14℃左右。
空气及其组成气体的性质 空气是一种多组分混合气体，其主要组成是氧、氮、
氩、二氧化碳，还有微量的稀有气体、甲烷及其他碳 氢化合物等。此外，空气中还有少量而不定的水蒸气 及灰尘等。
O2
N2
Ne
Kr
He
Ar
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空气分离理论基础
空分装置和系统知识
空分装置和系统知识空分，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、空分设备空分设备是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备，广泛应用于传统的冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业气体供应等领域。
二、简单来说就是空分的系统流程包括：1、压缩系统2、预冷系统3、纯化系统4、换热系统5、产品送出系统6、膨胀制冷系统7、精馏塔系统8、液体泵系统9、产品压缩系统我们按照空分系统流程对设备进行一一介绍：（一）压缩系统有自洁式空气过滤器、汽轮机、空压机、增压机，仪表压缩机等。
（1）自洁式过滤器一般随着气量的增大，滤筒数增多，层数也越高，一般2.5万等级以上双层，6万等级以上三层布置；一般单台压缩机需要单独布置过滤器，同时布置在上风口。
（2）汽轮机是高压蒸汽进行膨胀做功，带动同轴叶轮转动，从而实现进行对工质做功的型式。
汽轮机一般常用的有三种形式：全凝、全背压和抽凝，较为常用的是抽凝。
（4）空压机一般大型空分装置投资均为单轴等温型离心压缩机，进口较国产能耗低2%左右，投资高80%；空压机采用出口放空，不设置回流管路，一般有最小吸入流量防喘振要求，采用入口导叶进行流量调节，进口国产机组均是四级压缩三级冷却（末级不冷却）。
主空压机配备一套水洗系统，用以冲洗各级叶轮和蜗壳表面沉积物。
该系统随主机成套。
（5）增压机一般大型空分装置投资采用单轴等温型离心压缩机和齿轮式离心压缩机两种，其中齿轮式在能耗上占较大优势，尤其压比较大的工况。
（6）仪表气压缩机一般有三种形式：无油螺杆机，活塞式和离心式。
由于活塞式和离心式天然无油，所以不需要除油装置，只需要配套干燥装置（除水）和精密过滤器（除固体颗粒）即可；而螺杆机一般有有油和无油然后除油两种，喷油螺杆机需要设置除油装置，同时需要设置精度非常高的除油过滤器，以满足工艺要求，这种机型的优势是价格较便宜；无油螺杆采用干转子或者水润滑，这种机型优点是绝对不含油，缺点是价格较贵。
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• 从主冷凝蒸发器抽取液氧送入液氧贮存系统。 • 从下塔顶部获得纯液氮，送入液氮贮存系统。 • 在下塔顶部抽取压力氮气，经低压板式换热器复热后出
冷箱，进入氮气用户。 • 从上塔顶部抽取低压纯氮气经过冷器回收冷量，经板式
换热器复热后送入水冷塔或送入用户管网。 • 从上塔上部引出污氮气经过冷器回收冷量，经板式换热
器和复热出冷箱后分成两部分：一部分进入分子筛系统 的蒸汽加热器，作为分子筛再生气体，其余污氮气去水 冷塔。
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（二）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： 1.如何清除空气中的杂质； 2.如何为装置提供带压的空气； 3.如何将空气冷却到液化温度； 4.如何将空气分离成氧、氮； 5.如何将产品送到用户； 6.如何储存液态氧、氮。 为此，空分装置中相对应的建立了以下几个系统。
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。
空分工艺及设备介绍
我国空分流程的技术发展
空分设备是由诸多配套部机组成的成套设备，我国空分于1953年哈 尔滨制氧机制造厂起步，经过50多年的发展，从第一代小型空分流程发 展到目前的第六代大型全精馏无氢制氩工艺流程。每一次空分设备流程 的变革和推进，都是新技术、新工艺的创新。透平膨胀机的产生，实现 了大型空分设备全低压流程；高效板翅式换热器的出现，使切换板翅式 流程取代了石头蓄冷器、可逆式换热器流程，使装置冷量回收效率更高 ；增压透平膨胀机的出现极大的提高了膨胀机的制冷效率并把输出的外 功有利的得到回收；常温分子筛净化流程替代了切换式换热器，使空分 装置净化系统的安全性、稳定性得到极大提高 并使能耗大大降低，随 着规整填料和低温液体泵在空分装置中的应用，进一步降低了空分设备 的能耗，实现了全精馏无氢制氩，使空分设备在高效、节能、安全等方 面取得了进步。随着计算机的广泛应用，空分装置的自动控制、变负荷 跟踪调节等变得更为先进。
• 进入增压透平膨胀机的空气经增压后进入板式换热器，再 从板式换热器中部抽出进入膨胀机去膨胀。膨胀后的空气 送入上塔。
• 另一股空气在空压机加压并经后进入板式换热器与反流氧 气、氮气和污氮气体换热。这部分空气从换热器底部抽出 经节流进入下塔。
• 空气在下塔初步精馏后，获得液空和液氮，并经过冷器过 冷后节流进入上塔。经上塔进一步精馏后，在上塔底部获 得液氧，上部获得纯氮气和污氮气。
H2O
设计吸附率
甲烷
CH4
乙烷
C2H6
丙烷
C3H8
一氧化二氮 N2O
乙烯
C2H4
二氧化碳
CO2
乙炔
C2H2
丙烯
C3H6
正丁烷
nC4H10
异丁烷
iC4H10
苯
C6H6
丙酮
C3H6O
臭氧
O3
一氧化氮 NO
水
H2O
0% 0% 65 % 65 % 85 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 %
• 机前温度：
提高机前温度，单位制冷量提高。
• 机前压力：
提高机前压力，增大膨胀比，单位制冷量提高；
• 绝热效率
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6.换热系统
• 主热交换器
• 作用：进行多股流之间的 热交换
• 结构：为多层板翅式，各 通道中的冷热气流通过翅 片和隔板进行良好的热交 换
• 使用方式：对压缩空气进 行冷却，直到达到接近液 化温度，各返流流体在此 被加热到常温。
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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%;
度在99.8％、氮气纯空气入分子筛的温度，延长分子筛使用
寿命，减少运行费用。
➢ 分子筛纯化系统采用双层床结构，大大延长了分子筛的使用寿命和降
低了床层阻力，使空分装置的运行更安全可靠。
➢ 采用高效增压透平膨胀机技术，能很好的回收部分能量，膨胀机制冷
效率在85%以上。
包钢庆华空分流程的特点
➢ 采用常温分子筛净化，清除空气中的有害物质更有效，切换损失小，
装置设计连续运行周期大于二年。
➢ 采用规整填料上塔替代筛板上塔，使上塔阻力大大降低（只有筛板阻
力的1/4），使空压机的排气压力降低，装置运行能耗下降5%～7%
。
➢ 空分设备氧的提取率提高，空分设备氧的氧提取率可达99%，氧气纯
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透平膨胀机制冷的基本原理
• 膨胀机是为空分装置提供冷量的设备，根据能量 转换和守恒定律，气体在透平膨胀机内进行绝热 膨胀对外作功时，气体的能量一定要减少，从而 使气体本身强烈地冷却，而达到制冷的目的。
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影响膨胀机制冷量大小的因素
• 膨胀量：
膨胀量越大，氧提取率越底，膨胀量需同时满足冷量 平衡及精馏工况的需求。
CO2含量 0.1ppm时的 吸附率0 %
0% 50 % 50 % 70 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 %
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5.膨胀机系统
• 膨胀机
• 作用：膨胀机是空 分设备的心脏部机 之一，由空气气体 在膨胀机中等熵膨 胀而制取冷量，补 充系统冷量损失。
• 重点是乙炔及碳氢化和物，进入空分装置后，在主冷凝蒸 发器当中聚集会导致爆炸事故的发生，所以为了保证空分 装置的安全运行，必须清除和控制这些物质。
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CH4 C2H6 C3H8 N2O C2H4
分子筛的吸附效率
CO2 C2H2 C3H6 nC4H10 iC4H10 C6H6 C3H6O O3 NO
• 本装置生产的纯度为99.6% 的氧气主要供甲醇转化装置 使用。
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• 纯度为99.99%的氮气作 为甲醇开工吹扫用气和 干熄焦用气。
• 空分的流程采用的是规 整填料塔、分子筛纯化、 增压透平平膨胀机、膨 胀空气进上塔的外压缩 流程。
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（二）工艺流程简介
• 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，经离心 空气压缩机压缩后进入空气冷却塔冷却。冷却水为经水冷 塔冷却后的水。空气自下而上穿过空气冷却塔，在冷却的 同时，又得到清洗。
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1.空气过滤系统
在工业区的空气含尘量一般为1-5 mg/m3。灰尘粒 度为0.5-20μm，以 10000m3/h制氧机的加工空气量 算，每天随加工空气带到空分装置的灰尘就有10kg之多。 空压机如果直接吸入这样脏的空气，很快就会损坏，因 此，在进入空压机之前均设置空气过滤器，清除空气中 的固体杂质。
3.膜分离法：
• 原理：它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性，当空气通过薄膜或中 空纤维膜时，氧气穿透过薄膜的速度约为氮的4～5倍，从而实现氧、 氮的分离 。膜分离的富氧浓度只能达到28～35%O2 。 目前应用较多的是低温法（又叫深度冷冻法）。它的优点：生产 量大，产品纯度高，电耗低且可得到液态产品，故应用广泛。
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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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4.纯化系统
• 分子筛纯化系统
• 作用：吸附空气中水分、乙炔、 CO2及一些碳氢化合物。
• 结构：卧式圆筒体，内设支承 栅架。
• 使用方式：由于分子筛的吸附 特性将空气中的水份、乙炔、 CO2等吸附，后被高温气体反 向再生。分子筛吸附器成对交 替使用，一只工作时，另一只 被再生。
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板式换热器
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板翅式铝质换热器
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7.分馏塔系统
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2.吸附法：
• 原理：利用分子筛对不同的分子具有选择性吸附的特点，有的分子筛 （如5A、13X等）对氮具有较强的吸附性能，让氧分子通过，可得到 较高纯度的氧气；有的分子筛（碳分子筛等）对氧具有较强的吸附性 能，让氮分子通过，可得到较高纯度的氮气，从而实现空气的分离。 但吸附法目前的氧气纯度只有93%左右。
➢ 采用DCS与ITCC控制技术，实现了中控、机房和就地一体化的控制，
可有效地监控整套空分设备的生产过程。
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一、概 述
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（一）空分的含义
• 空分，顾名思义即空气的分离，是利用不 同的方法将空气中的各组分分离开来，从 而获得所需要的氧气、氮气及一些稀有气 体的过程。