制氧工艺流程

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空分制氧工艺流程图

空分制氧工艺流程图

空分制氧工艺流程图
空分制氧工艺流程是一种将空气中的氮气和氧气分离的过程,使其达到高纯度的氧气供应要求。

下面就是空分制氧工艺流程图。

空分制氧工艺流程图:
1. 空气压缩:首先,从大气中吸入空气,使用压缩机将空气压缩至设计压力,通常为6-8兆帕(MPa)。

2. 空气预冷:将经过压缩的空气送入冷却器中,通过冷却器的冷却作用,使空气冷却至低温。

这一步骤是为了降低空气中的水分含量和除去其中的一些杂质。

3. 空气净化:经过空气预冷后的空气会进一步通过过滤器和吸附剂,去除其中的尘埃、油污和其他杂质。

4. 空气分离:将经过净化的空气送入分离柱中,分离柱内通常有两种填充物,分别是分子筛和活性炭。

这两种填充物的作用是根据氧气和氮气在其中的吸附性质的不同来实现氧气和氮气的分离。

5. 气体分离:在分离柱内,根据氧气和氮气在吸附性质上的差异,氮气吸附在分子筛上,而氧气则通过分子筛直接输出,经过净化即可供应使用。

6. 氮气脱附:在空气分离后,分离柱内的分子筛需要定期脱附,
以使其重新恢复到原来的状态。

这个步骤通常是通过加热分子筛来实现的,使分子筛上吸附的氮气脱附。

7. 氧气提纯:为了获得更高纯度的氧气,从分离出的氧气中去除残留的微量氮气是必要的。

这一步骤通常是通过加入吸附剂或膜分离技术来实现的。

8. 氧气储存和输送:最后,高纯度的氧气会被储存在氧气储罐中,并通过气体输送系统进行输送。

空分制氧工艺流程图包含了从空气压缩到氧气储存和输送的整个过程。

通过这个工艺,可以生产高纯度的氧气,以满足各种工业和医疗领域的需求。

{生产工艺流程}空分制氧工艺流程

{生产工艺流程}空分制氧工艺流程

{生产工艺流程}空分制氧工艺流程空分制氧工艺流程是将空气中的氧气和氮气分离的一种工艺流程。

以下是空分制氧的详细工艺流程:1.原料准备:空分制氧的原料是空气,首先需要将空气进行净化和压缩。

空气经过滤后去除其中的尘埃、颗粒物和湿气,并通过压缩机将其压缩至适当的压力,通常为2-3兆帕(MPa)。

2.脱湿:压缩后的空气中仍含有水蒸汽,在这一步需要进行脱湿处理。

通常使用冷凝水脱湿法,将压缩空气冷却至露点以下,使水蒸汽凝结成液体,在沉淀器中去除。

3.排除其他杂质:除了水蒸汽外,压缩空气中可能还含有其他杂质,如二氧化碳、氩气等。

通过分子筛等吸附剂对空气进行进一步处理,将其中的杂质排除。

4.分离:经过前述处理后,空气进入空分设备,开始进行分离。

空分设备通常采用分子筛吸附法进行分离。

空分设备一般由两个吸附罐组成,一个吸附罐进行吸附,另一个吸附罐进行脱附。

吸附罐内装填了分子筛吸附剂,通过吸附剂对氧气和氮气的不同吸附特性进行分离。

5.脱附:在脱附罐中,通过供给较高的压力脱附空气中吸附的气体。

因为吸附和脱附是一种可逆反应,当改变压力时,氧气和氮气的吸附和脱附也会相应改变,进而实现氧气和氮气的分离。

6.氧气精馏:经过前述的分离和脱附步骤,得到了富含氧气的气体。

为了进一步提高氧气的纯度,需要进行氧气精馏。

氧气精馏是利用凝馏的原理,通过不同的沸点将氧气和其他杂质分离。

7.纯氧收集:经过氧气精馏后获得的纯氧气将被收集起来,用于工业、医疗和其他领域的应用。

8.废气处理:在空分制氧过程中产生的废气通常含有大量的氮气、二氧化碳等。

为了减少对环境的影响,废气需要经过处理。

通常采用吸收、吸附等方法处理废气中的气体污染物,使其达到排放标准。

9.能量回收:在空分制氧过程中需要大量的能量用于压缩、脱附等步骤。

为了提高能源利用效率,通常会进行能量回收。

可以利用废气中的热能对压缩空气进行预热,减少能量损失。

以上即为空分制氧的详细工艺流程。

通过净化、压缩、脱湿、分离等步骤,将空气中的氧气和氮气分离出来,从而得到富氧气体,广泛应用于工业生产、医疗设备等领域。

制氧站工艺流程

制氧站工艺流程

制氧站工艺流程
《制氧站工艺流程》
制氧站是用于生产工业级别氧气的设备,其工艺流程是非常复杂且精密的。

下面将介绍一般制氧站的工艺流程。

首先,原料气体通过压缩机被送入空气预处理系统。

这个系统主要是用来去除原料气体中的水分、油脂和杂质,确保进入制氧机的气体干净纯净。

经过这一步处理后的原料气体将被送入制氧机。

制氧机是制氧站的核心设备,其工作原理是通过分子筛膜和压力摆动,将原料气体分离成氧气和氮气。

分离后的氧气将被收集并送入冷凝器,冷却成液态氧。

此过程会产生一定程度的液氮,需要循环利用或者排放。

而氮气则会被送回到空气预处理系统,再一次净化后作为废气排放。

最后,液态氧将被送入氧气储存罐,以备工业生产使用。

整个制氧站的工艺流程非常复杂,需要高效的设备配合和严格的系统控制。

任何一环节出现问题都可能导致氧气的纯度下降或者产量减少,对工厂的正常生产造成严重的影响。

因此,制氧站的工艺流程必须严格按照标准操作,并且需要定期进行维护和保养。

只有这样,才能保证工业生产中对氧气的需求得到满足。

变压吸附制氧工艺流程

变压吸附制氧工艺流程

变压吸附制氧工艺流程以变压吸附制氧工艺流程为主题,我们就来了解一下这项技术的流程和原理。

变压吸附制氧技术是一种利用分子筛吸附和脱附氧气的技术。

该技术可用于空分设备中的氧气制备,也可用于空气净化和工业气体制备中。

先来看看变压吸附制氧的原理。

该技术利用了分子筛的吸附性能,而分子筛是一种孔径大小相等的多孔材料,孔径大小与要吸附的分子大小相当。

在这里,我们以空气中的氧气为例,介绍一下该技术的原理。

当空气经过分子筛时,分子筛内的分子会被吸附下来,分子筛中的空气中只留下氮气。

根据分子筛的吸附原理,氧气分子比氮气分子更容易被分子筛吸附,所以氧气分子会被分子筛吸附下来,而氮气分子则通过分子筛逸出。

当分子筛中的氧气达到饱和时,分子筛需要进行再生,将吸附的氧气脱附出来。

通过调节分子筛的压力和温度,可以实现分子筛的吸附和脱附。

接下来,我们来看看变压吸附制氧的工艺流程。

首先是空气的预处理。

空气预处理主要是去除空气中的水分和杂质,以防止水分和杂质对分子筛的影响。

然后将预处理后的空气送入变压吸附设备中。

变压吸附设备主要由吸附塔、再生塔、压缩机和电气控制系统组成。

空气从塔顶进入吸附塔,经过分子筛吸附氧气,氮气则通过分子筛逸出,最后从塔底排出。

当吸附塔中的氧气达到饱和时,需要进行再生。

再生过程中,用压缩机将空气压缩并送入再生塔中,分子筛中的氧气会被脱附出来,最后从再生塔排出。

再生后的分子筛可以重新进入吸附塔进行吸附。

变压吸附制氧技术的优点在于其能够高效地制备氧气,同时还可以净化空气。

此外,该技术还可以用于工业气体制备中,例如制备氮气和氢气等。

变压吸附制氧技术是一种高效、可靠、节能的氧气制备技术。

通过对分子筛的吸附和脱附,实现了氧气的制备和空气的净化。

该技术不仅应用广泛,而且未来还有较大的发展潜力。

vpsa制氧工艺流程

vpsa制氧工艺流程

vpsa制氧工艺流程
VPSA制氧工艺流程:
1、氮气充气:先将一定流量的新鲜空气与加压的氮气混合,再通过过滤器将两者进行混合并去除杂质后进入VPSA装置中;
2、进入当量床活性炭:采用精制后的活性炭管,将上一步经过过滤的混合气体迅速进入机体进行精制活性炭的处理,去除活性气体的有毒性气体;
3、进入静压式离子交换器:将上一步处理过的空气通过静压式离子交换器处理,吸附氧气和湿气,并且将有害物质和有毒气体再去除;
4、进入内螺旋増压泵:将上一步再次处理过的气体通过内螺旋増压泵进行增压,使气体的压力达到要求的最佳制氧状态;
5、进气浓缩:气体进入装置的气浓缩腔内,通过机械压缩将空气进行浓缩,使气体的压力达到设定的要求;
6、制氧:将经过上述步骤处理过的带压空气进入制氧装置,使其在规定的条件下发生脱氧反应,同时有毒气体和臭味气体被除去,从而制氧成功。

图解工业制氧生产工艺

图解工业制氧生产工艺

图解工业制氧生产工艺
工业制氧生产工艺是指通过高温热解的方式将空气中的氮气和氧气分离出来,从而得到纯净的氧气。

以下是图解工业制氧生产工艺的流程。

1. 空气净化
首先,在工业制氧生产的开始阶段,需要对空气进行净化。

这是因为空气中含有许多杂质和水分,会对制氧的工艺造成影响。

使用过滤器和冷凝器对空气进行净化和降温。

这样可以避免在后续的步骤中出现问题。

2. 压缩空气
净化过的空气接着通过空气压缩机进行压缩,将其压缩到一定的压力,通常在7至10台左右。

压缩能将空气分子的距离拉近,这有利于制氧生产中的下一步。

3. 氧气分离
氧气分离是工业制氧生产的核心步骤。

在特定的高温下,氮气和氧气可以分离。

这里的技术是利用了分子流挤压的原理,即把压缩后的空气喷射到分离柱的高压端,在柱中氮气和氧气则根据不同的分子流动率被分离出来,最终得到高纯度的氧气。

4. 后处理
当制氧的生产完成后,需要对产生的氧气进行后处理。

这包括对其进行冷却、去除水分,以及保证氧气质量等。

最后的结果是得
到了高纯度的氧气,它们可以被用于各种工业用途,如金属处理、化学反应、经络保养等。

以上就是工业制氧生产工艺的流程。

通过这些步骤,我们可以制造出高质量的氧气,为我们的生产和生活中提供更好的保障。

psa制氧机工艺流程图

psa制氧机工艺流程图制氧机是一种关键的医疗设备,常用于医疗领域,为患者提供稳定的氧气供应。

下面是制氧机的工艺流程图,以便更好地了解其工作原理和流程。

制氧机工艺流程图1. 氧气收集:制氧机首先收集空气中的氧气。

它通过进气管将空气引入机器中。

2. 空气净化:在制氧机内部,空气经过净化系统进行过滤和净化。

这可以去除空气中的杂质和污染物,确保生产出的氧气纯净。

3. 压缩空气:净化后的空气被送入压缩机。

压缩机会将空气压缩成高压气体。

高压气体有利于后续的气体分离和纯化过程。

4. 气体分离:经过压缩的气体进入分离装置,该装置通常使用分子筛。

分子筛可以根据气体分子的大小和特性将氧气与其他气体分离。

5. 纯化氧气:分离后的氧气再次经过纯化系统,以确保气体的纯度。

这可以去除潮湿、杂质和其他有害物质。

6. 质量检测:经过纯化的氧气会被送入质量检测装置进行检测。

质量检测装置会检查氧气的纯度和其他指标,以确保它符合医疗要求。

7. 氧气储存和输送:通过储氧罐,制氧机将纯化后的氧气储存起来。

储氧罐通常是高压容器,可以在需要时将氧气输送到患者身边。

8. 安全监测:制氧机还配备了安全监测系统,该系统可以监测氧气供应的稳定性和安全性。

如果出现故障或异常情况,监测系统会发出警报,以及时解决问题。

9. 故障排除和维护:制氧机需要定期维护和保养,以确保其正常运行。

当出现故障时,操作人员需要进行故障排除和维修,以恢复机器的正常运行。

制氧机工艺流程图展示了制氧机从空气收集到氧气储存和输送的完整过程。

这个过程保证了生产的氧气的纯度和安全性,使得患者可以获得所需的氧气供应。

制氧机在医疗领域的应用非常广泛,对于那些需要长时间或定期吸氧的患者来说,它是不可或缺的。

制氧厂工艺流程

制氧厂工艺流程
《制氧厂工艺流程》
制氧厂是一种能够对空气中的氧气进行精细提纯的设备,通常应用于医疗、工业和制造领域。

制氧厂的工艺流程是非常重要的,它直接影响到制氧的质量和效率。

首先,制氧厂需要从大气中收集气体。

通常情况下,空气中含有大约21%的氧气和78%的氮气,所以首先要对空气进行分离。

这一步通常使用压缩和冷却的方法,将空气压缩并冷却至液化状态,然后通过蒸馏的方式,将氧气和氮气分离开来。

接下来,通过分子筛和膜分离的技术,对氧气进行进一步的提纯。

分子筛是一种特殊的吸附材料,能够选择性地吸附氮气分子,从而使氧气的纯度得到提高。

而膜分离则是利用氧气和氮气分子在特定的薄膜上的渗透速率不同,通过膜的选择性透过性,使氮气和其他杂质得到去除,从而提高氧气的纯度。

最后,经过以上步骤,制氧厂得到的氧气将会经过一系列的压缩和净化,去除其中的水汽、硫化物和氮氧化物等杂质。

最终得到的氧气将可以达到高纯度的要求,可以用于医用氧气或者其他工业领域的应用。

随着技术的不断进步,制氧厂的工艺流程也在不断地创新和改进,以提高氧气的产量和纯度,同时降低能耗和成本。

因此,制氧厂的工艺流程是一个综合了多种技术和设备的复杂系统,需要专业的工程师和技术人员来进行设计和运营。

psa制氧工艺

psa制氧工艺
PSA制氧工艺是一种利用气体吸附原理分离空气中氧气和氮
气的工艺。

PSA是Pressure Swing Adsorption(压力摆动吸附)的缩写,该工艺通过调节压力和吸附剂的选择,使氧气和氮气在吸附剂表面上发生不同程度的吸附,从而实现分离。

具体工艺流程如下:
1. 空气净化:首先通过给予的压缩空气进行过滤,去除其中的水分、尘埃等杂质。

2. 压缩:将净化后的空气进行压缩,提高压缩比。

3. 分离:压缩后的空气经过PSA吸附装置,在吸附剂床层中
发生吸附和脱附过程。

吸附剂通常选择具有高亲和力吸附氧气的材料,如ZMS(椰壳基石油脱蜡剂)。

4. 氧气回收:在吸附剂床层中,氧气通过吸附剂床层结构的微孔进入,而氮气则直接通过。

根据压力变化和吸附剂的选择,将吸附了氧气的床层与床层之间进行相应的切换和再压缩,实现氧气的分离和回收。

5. 废气排放:分离后的氮气通过排气管道排放到大气中。

PSA制氧工艺具有设备简单、操作方便、回收率高等优点,
被广泛应用于医疗、化工、矿山、食品等行业中需要氧气供应的场合。

制氧工艺流程

1.氧气和氮气的生产原料空气自吸入塔吸入,经空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。

空气经过滤后在离心式空压机中经压缩至0.52MPa左右,经空气冷却塔预冷,冷却水分段进入冷却塔内,下段为循环冷却水,上段为低温冷冻水。

空气经空气冷却塔冷却后降至约10℃,然后进入切换使用的分子筛吸附器,空气中的二氧化碳,碳氢化合物及残留的水蒸气被吸附。

分子筛吸附器为两只切换使用,其中一只工作时另一只再生,纯化器的切换周期为240分钟。

空气经净化后,分为两路:大部分空气在主换热器中与返流气体(纯氧、纯氮、污氮等)换热达到接近液化温度约-173℃进入下塔。

另一路空气在主换热器内被返流冷气体冷却至-105℃时抽出进入膨胀机膨胀制冷,然后入上塔参加精馏同时补充冷量损失。

在下塔中,空气被初步分离成氮和含氧38-40%的富氧液空(下塔底部),顶部生成的氮气在冷凝蒸发器中被冷凝为液氮,同时主冷的低压侧液氧被汽化。

部分液氮作为下塔回流液,另一部分液氮从下塔顶部引出,经过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作回流液和粗氩塔Ⅰ冷凝器冷凝侧的冷源。

下塔底部的富氧液空引出后经节流降温送入上塔做为回流液参与上塔精馏。

氧气从上塔底部引出,并在主换热器中与原料空气复热后出冷箱进入氧气压缩机加压后送往用户。

污氮气从上塔上部引出,并在过冷器及主换热器中复热后送出分馏塔外,大部分作为分子筛的再生气体(用量约21000/h)。

小部分进入水冷塔中作为冷源冷却循环水。

氮气从上塔顶部引出,在过冷器及主换热器中复热后出冷箱,经氮气压缩机加压后送往用户。

产品液氧从主冷中排出送入液氧贮槽保存。

从液氧贮槽中排出的液氧,用液氧泵加压后的进入汽化器,蒸发成氧气然后进入氧气管网送用户。

2、氩气的生产精液氩是采用低温全精馏法制取的。

从上塔相应部位抽出氩馏分气体约18000m3/h,含量为8~10%(体积),含氮量小于0.06%(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为回流液,作为回流液的粗液氩经液氩泵加压后直接进入粗氩塔Ⅱ上部。

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1。氧气和氮气的生产
原料空气自吸入塔吸入,经空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。
空气经过滤后在离心式空压机中经压缩至0。52MPa左右,经空气冷却
塔预冷,冷却水分段进入冷却塔内,下段为循环冷却水,上段为低温冷冻
水.空气经空气冷却塔冷却后降至约10℃,然后进入切换使用的分子筛吸
附器,空气中的二氧化碳,碳氢化合物及残留的水蒸气被吸附。分子筛
吸附器为两只切换使用,其中一只工作时另一只再生,纯化器的切换周期
为240分钟.
空气经净化后,分为两路:大部分空气在主换热器中与返流气体(纯
氧、纯氮、污氮等)换热达到接近液化温度约—173℃进入下塔。另一路
空气在主换热器内被返流冷气体冷却至-105℃时抽出进入膨胀机膨胀制
冷,然后入上塔参加精馏同时补充冷量损失。
在下塔中,空气被初步分离成氮和含氧38—40%的富氧液空(下塔底
部),顶部生成的氮气在冷凝蒸发器中被冷凝为液氮,同时主冷的低压侧
液氧被汽化。部分液氮作为下塔回流液,另一部分液氮从下塔顶部引出,
经过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作回流液和粗氩塔Ⅰ冷凝器冷凝
侧的冷源。下塔底部的富氧液空引出后经节流降温送入上塔做为回流液
参与上塔精馏.
氧气从上塔底部引出,并在主换热器中与原料空气复热后出冷箱进入
氧气压缩机加压后送往用户.
污氮气从上塔上部引出,并在过冷器及主换热器中复热后送出分馏塔
外,大部分作为分子筛的再生气体(用量约21000/h)。小部分进入水冷
塔中作为冷源冷却循环水。
氮气从上塔顶部引出,在过冷器及主换热器中复热后出冷箱,经氮
气压缩机加压后送往用户。
产品液氧从主冷中排出送入液氧贮槽保存。从液氧贮槽中排出的液
氧,用液氧泵加压后的进入汽化器,蒸发成氧气然后进入氧气管网送用
户.
2、氩气的生产
精液氩是采用低温全精馏法制取的。
从上塔相应部位抽出氩馏分气体约18000m3/h,含量为8~10%(体积),
含氮量小于0.06%(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为回流液,作为回流液的粗液
氩经液氩泵加压后直接进入粗氩塔Ⅱ上部。粗氩自粗氩塔Ⅱ顶部排出,
经粗氩塔Ⅰ导入,粗氩冷凝器采用过冷后的液空作为冷源,上升气体在
粗氩冷凝器中液化,得到粗液氩和约525 m3/h的粗氩气(其组成为98%~
99%Ar,≤2PpmO2)。粗氩气被导入精氩塔中,继续精馏;粗液氩作为回流
入粗氩塔Ⅰ、Ⅱ。粗氩塔冷凝蒸发器中蒸发后的液空蒸汽和相当于1%
总液空量的液空同时返回上塔.
粗氩从精氩塔中部进入,与此同时精氩塔蒸发器利用经过过冷的下塔
液空作为热源,促使精氩塔低部的液氩蒸发成上升蒸汽,而液空节流后又
被送到粗氩塔冷凝器作为冷源.来自过冷器并经节流的液氮进入精氩塔
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,从而在精氩塔底部得到纯液氩。
液氩经调节阀排入液氩贮槽贮存。

现在工业生产中采用的空气分离方法有三种:
(1) 深度冷冻法:先将空气液化,然后利用液氧、液氮沸点
的差异,通过精馏过程,使氧、氮分离,此法在大型空分装置中最为经
济。并能生产纯度很高的氧氮产品。
(2) 变压吸附法:变压吸附法制氧或氮是在常温下进行的.其
机理有二条:一是利用沸石分子筛对氮的吸附亲和力高于氧的吸附亲和
力,以此分离氧和氮;二是利用氧在分子筛微孔中的扩散速度大于氮的
扩散速度。在远离平衡条件下分离氧、氮。目前,采用变压吸附法制取
氧或氮的装置,其容量和产品的纯度都受到一定的限制.
例如用该法制氧的装置,容量一般还不能超过4000Nm3/H,纯度超
不过95%;制氮的装置,容量一般在2000Nm3/H以下,纯度低于99。5%。
(3) 膜分离法:利用高分子聚合薄膜的渗透选择性,将空气中
的氧、氮组分分离的方法称为膜分离法.用该法生产氧或氮的装置,容量
和纯度也都有一定的局限,一般主要用来生产800Nm3/h以下,,纯度低
于99.5%的氮气产品。
空气中含有少量的水蒸汽、二氧化碳、乙炔和碳氢化合物及少许灰
尘等固体杂质.如果让这些杂质进入空分装置,将是十分危险的,固体杂
质会磨损器件,尤其威胁高速旋转设备的安全运行,带入换热器还会污
染传热表面,降低换热效果;水蒸汽和CO2等在低温条件下会相继冻结
析出,从而堵塞气体通道及塔板筛孔;乙炔和碳氢化台物在精馏塔中积
聚过量,易引发爆炸。所以,为提高装置运行的安全性、可靠性和经济
性,必须净化空气。
空气中的固体杂质通过空气过滤器过滤去除,微量的气体杂质则通
过分子筛吸附去除。
制冷过程中冷量的产生是通过节流或膨胀来获得。
节流:当气体或液体在管道内流过一个缩孔或阀门时,使流动受到
阻碍,流体在阀门处产生漩涡碰撞,摩擦等阻力.流体要流过这个阀
门.必须克服阻力,表现出在阀门后的压力比阀门前的压力要低得多.
流体这种由于流动遇到局部阻力而造成的压力有较大降落的过程,通
常称为节流。
从节流过程看,它是一个压力降低的过程,而这个压力降低,完全
是消耗在克服阻力上,并没有对外输出功。同时,气体流过节流阀时,由
于时间很短,可以认为是一个绝热过程。对流体本身来说,在节流前后,
流体内部的总能量保持不变。流体在流动过程中,内部所具有的能量包
括内能(分子运动的动能和分子相互作用的位能)以及后部流体推动前
部流体前进的流动能.这三种能量的总和保持不变。而每一项能量大小
在节流前后是有变化的。当节流后由于压力降低,气体体积膨胀,分子
间距离增大,则使分子相互作用的位能增加。一般情况下,流动能的变
化相对较小。因此,位能的增加,会造成动能的减少.而分子运动动能的
大小反映出物体温度的高低。节流后动能减小,所以在一般情况下,气
体节流后温度总是降低的,在空分装置中遇到的均是这种情况。
影响节流温降效果的因素有:
(1)节流前的温度:节流前温度越低,温降效果越好。 .
(2)节流前后的压差:节流前后的压差越大,温降效果越好。
膨胀:透平膨胀机是一种旋转式制冷机械,它是由蜗壳、’导流器、
工作轮等部分组成.当具有一定的压力的气体进入蜗壳后,被分配到导
流器中,导流器上装有可调的喷嘴叶片。气体在喷嘴中将内部的能量转
换成流动的动能,压力、焓降低,流速可增高200米/秒左右,当高速
气流冲到叶轮的叶片上时,推动叶轮旋转,将动能转化为机械能,通过
转子的轴驱动增压器对外作功。从整个过程看,气体压力降低是一个膨
胀过程,同时对外输出了功.输出外功是靠消耗了内部的能量,反映出温
度降低,焓值减小:亦即是从气体内部取走了一部分能量,就是通常所
说的制得冷量。
冷量与膨胀前的压力、温度及膨胀后的压力有关,关系如下
(1)进出口压力一定时,机前温度越高,单位制冷量越大。因此,当装
置要求的总制冷量一定时,提高机前温度,可以减少膨胀量。
(2)进口温度一定时,与膨胀机进出口压差有关,压差越大,则单
位制冷量越大。
(3)与膨胀机的效率有关,效率高,制冷量大。

精馏原理:精馏塔是一种采用精馏的方法,使各组份分离。从而得
到高纯度组份的设备.
空气被冷却至接近液化温度后送入精馏塔的下塔,空气自下向上与
温度较低的回流液体充分接触进行传热,使部分空气冷凝为液体。由于
氧是难挥发组份,氮是易挥发组份,在冷凝过程中,氧比氮较多的冷凝
下来,使气体中氮的纯度提高。同时,气体冷凝时要放出冷凝潜热,使
回流液体一部分汽化。由于氮是易挥发组份。因此,氮比氧较多的蒸发
出来,使液体中氧纯度提高。就这样,气体由下向上与每一块塔板上的
回流液体进行传热传质,而每经过一块塔板,气相中的氮纯度就提高一
次,当气体到达下塔顶部时,绝大部分氧已被冷凝到液体中,使气相中
的氮纯度达到99.999%.一部分氮气进入冷凝蒸发器中,冷凝成液氮.作
为下塔回流液。同时上塔底部的液氧汽化,作为上塔的上升气体,参与
上塔的精馏。
将下塔底部得到的含氧38~40%的富氧液空节流后送入上塔,作
为上塔的一部分回流液与上升气体接触传热,部分富氧液空汽化。由于
氧是难挥发组份,氮是易挥发组份,因此,氮比氧较多的蒸发出来,使
液体氧纯度提高。液体由上向下与上升气体多次传热传质,液相中的氧
纯度不断提高,当液体到达上塔底部时就可得到99。6%的液氧。

精馏示意图

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