2-1-空气分离的基本原理课件.pptVIP

板翅式换热器实物精选2021版课件*空分简易流程图高压氧气高压氮气蒸汽空冷塔分子筛膨胀机空压机下塔上塔增效塔主冷粗氩气空气精选2021版课件*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:一、如何清除空气中的杂质；二、如何为装置提供带压的空气；三、如何将空气冷却到液化温度；四、如何将空气分离成氧、氮；五、如何将产品送到用户；六、如何控制制氧过程中的正常进行。为此，空分装置中相对应的建立了以下几个系统: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）；五、产品的输送、贮存系统（压氮系统和液体贮存系统）；六、仪电控制系统。精选2021版课件*项目二空分操作2-1空气分离的基本原理精选2021版课件*主要内容一、空分的含义二、空气的组成及沸点三、空分方法精选2021版课件*一、空分的含义是利用物理或者化学方法将空气分离,获得纯氧气和纯氮气及一些稀有气体的过程。精选2021版课件*二、空气组成及沸点精选2021版课件*三、空分原理1.空气分离的方法低温法、分子筛吸附、膜分离法三种类型。精选2021版课件*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.精选2021版课件*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。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。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。精选2021版课件*2.空分基本原理空气分离的基本原理,就是低温精馏原理。利用空气中氧、氮沸点的不同,经膨胀机制冷而获得的液空,在精馏塔中经过多次部分蒸发和部分冷凝,而将各组份分离开来,获得合格氧氮产品的过程。当空气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.这过程一直进行到气相和液相的温度相等为止,也即气、液处于平衡状态。精选2021版课件*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.精选2021版课件*3.液化精馏工艺流程分为空气的净化、空气的液化、空气的分离三个工序。精选2021版课件*2-2空气分离的工艺流程一、空气的净化1.机械杂质的脱除空气中灰尘的处理大多以过滤为主，并辅以惯性和离心式来处理，大中型空分均使用无油干式除尘器。目前国内外空分装置使用的气体过滤器有:惯性除尘器---初步除尘弯管型百叶窗型多层隔板塔型电动卷帘式干带过滤器---初步除尘脉冲纸筒式过滤单元（1）水分及CO2的脱除脱除CO2.水蒸