制氧调度员培训手册副本..doc

一 编制本教材的目的 制氧调度员初步了解制氧的两种工艺流程及全厂的用氧、氮特点,了解制氧设备的简要操作。 二 热力学基础理论 1 气体的基本状态参数 1.1 温度:物质的冷热程度,从分子运动论观点看,温度是物质分子热运动平均动能的度量,温度越高,分子热运动的平均动能就越大。 1.2 温标：衡量物质温度的标尺。有摄氏温标、华氏温标、热力学温标。绝对温标规定水在标准大气压下的三相点为273.16度。摄氏温标与热力学温标的换算公式为t=T-273.16 1.3 压力：分子运动论把气体的压力看做是气体分子撞击容器内壁的宏观表现。单位面积上的作用力称为压强，工程上称为压力。可以用标准大气压（atm），工程大气压（at），mmH2o和mmHg，b/in2等表示，现在一般采用国际单位Pa表示。 换算：1atm=1.01x105Pa;1mmH2o=9.81Pa;1mmHg=133.32Pa;1bar=105Pa 1.4 理想气体及其状态方程：PV=nrt 1.5 氧的性质： 氧气，空气主要组分之一，比空气重，标准状况（0℃和大气压强101325帕）下密度为1.429克/升。无色、无臭、无味。在水中溶解度很小。压强为101kPa时，氧气在约-183摄氏度时变为淡蓝色液体，在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。氧分子具有顺磁性。 氮气，常况下是一种无色无味无臭的气体，且通常无毒。氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。 英文名称：argon。氩气是一种无色、无味的（稀有）惰性气体，分子量39.938 ，分子式为Ar，在标准状态下，其密度为1.784kg/m3，沸点为-185.7。氩气为惰性气体对人体无直接危害。但是，如果工业使用后，产生的废气则对人体危害很大，会造成矽肺、眼部损坏等情况。 氩本身无毒，但在高浓度时有窒息作用。当空气中氩气浓度高于33%时就有窒息的危险。 当氩气浓度超过50%时，出现严重症状，浓度达到75%以上时，能在数分钟内死亡 热力系内物质的能量可以传递，其形式可以转换，在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变。不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。不可能用有限个手段和程序使一个物体冷却到绝对温度零度。热力学第三定律是对熵的论述，一般当封闭系统达到稳定平衡时，熵应该为最大值，在任何过程中，熵总是增加，但理想气体如果是绝热可逆过程熵的变化为零，可是理想气体实际并不存在，所以现实物质中，即使是绝热可逆过程，系统的熵也在增加，不过增加的少。 在绝对零度，任何完美晶体的熵为零；称为热力学第三定律。 三 深冷分离法制氧工艺 （1） 制氧的流程组织 制氧流程主要由制冷系统和精馏系统组成。详细可分为十大系统，即空气压缩系统、空气净化系统、换热系统、制冷系统、精馏系统、安全防爆系统、氧气压缩输送系统、加温解冻系统、仪表自控系统及电控系统，重点讲述下工艺流程的组织。 1.1 概述 1.1.1 制氧机分类 制氧机的分类方法很多，按产品的状态分为产气氧、产液氧、既产气氧又产液氧的制氧机；按产品种类分为单高产品、双高产品（氧和氮）带氩制氧机（氧、氮、氩）及全提取（氧、氮、氩及其他稀有气体）；依照产量分为小型制氧机（小时产量小于1000 m3/h）、中型制氧机（小时产量1000～10000m3/h）、大型制氧机（小时产量大于10000 m3/h）；按操作压力分：高压制氧机（操作压力为20Mpa）、中压制氧机（操作压力为1～5Mpa）、全低压制氧机（操作压力0.5～0.6Mpa）；按换热器类型分，可分为板式、管式、管板式制氧机。 1.1.2 制氧机的性能指标 制氧机除要达到的产品产量及纯度外，还有以下的性能指标： 1单位电耗，即生产1m3氧气所耗的电能，以kw·h/m3为单位来表示。这代表制氧机的能耗大小，是制氧机重要的能耗指标之一。 2提取率，即在标准状态下1m3原料空气所制得的纯氧量。一般计算方法为：% 式中 ——氧气产量 ——加工空气量 ——氧气中的含氧量 ——空气中的含氧量 这一指标反映了空气分离的完善程度。 3 启动时间。从空压机向装置送气开始直至产品达到设计产量的全过程所需要的