空分基礎常識目錄一、對空分的初步認識二、制取氧氮的三種方法三、空分工藝流程方框圖五、空氣分離工藝原理六、制氧工藝流程的選擇七、空分設備的選型和材質(zhì)的選擇八、如何確定空分裝置的規(guī)模九、空分裝置的安全性結束語一、對空分的初步認識

1、空氣是一種均勻的多組分混合氣體，其中氮占78.7%，氧占20.95%，氬占0.932%，另外還有微量的水蒸氣、二氧化碳、碳氫化合物、灰塵等。

2.氧氣廣泛用于鋼鐵、有色金屬、化工、能源、機械、國防、醫(yī)療行業(yè)，在本項目主要用于氣化爐，是煤氣化的氣化劑之一，與煤、水蒸氣反應生成粗合成氣；少量用于硫回收工段和尾氣回收工段。

3.氮氣廣泛用于冶金、電子與石油工業(yè)、化工、食品、醫(yī)療、高科技行業(yè)，在本項目主要作為保護氣、置換氣、汽提氣，用在全廠各工段。4、氬氣用于金屬冶煉、機械、電子、照明等行業(yè)，在本項目中沒有使用。5、空氣分離，簡稱空分?？辗肿鳛楣霉こ痰囊徊糠?，主要任務是為氣化工段提供純氧。并為全廠各個工段提供符合標準的儀表空氣、工藝空氣和不同壓力規(guī)格的氮氣。副產(chǎn)品為液氧、液氮、液氬，可作為產(chǎn)品出售，提高投資收益。生產(chǎn)過程中排放的冷凝液送到脫鹽水站，回收利用。二、制取氧、氮的三種方法

1、深度冷凍法。從空氣中提取氧、氮和稀有氣體的技術。先將空氣通過壓縮、膨脹、降溫，直至空氣液化，再利用氧氮的氣化溫度(沸點)的不同，沸點低的氮氣相對于氧要容易氣化這個特性，在精餾塔內(nèi)讓溫度較高的蒸汽與溫度較低的液體不斷相互接觸，液體中的氮較多的蒸發(fā)，氣體中的氧較多的冷凝，使上升蒸汽中的氮含量不斷提高，下流液體的氧含量不斷地增加，以此實現(xiàn)空氣中氧氮的分離。要將空氣液化，就需要將空氣冷卻到

-173℃以下，這種制取高純度產(chǎn)品的方法叫做深度冷凍法，而利用沸點差將液空分離的過程就是精餾過程。由于提取產(chǎn)品純度高，裝置可以大型化，普遍應用于空分行業(yè)。２、變壓吸附法。利用分子篩對不同的分子具有選擇吸附的特點，有的分子篩對氮具有較強的吸附性能，讓氧分子通過，因而獲得純度較高的氧氣；有的分子篩對氧據(jù)有較強的吸附性能，讓氮分子通過，因而獲得純度較高的氮氣。由于吸附劑的吸附量有限，當吸附某種分子達到飽和時，就沒有繼續(xù)吸附的能力，需要將被吸附的物質(zhì)趕掉，才能恢復吸附能力，這一過程叫再生。為了保證連續(xù)供氣，需要兩個以上的吸附塔交替工作。再生的方法可采用加熱提高溫度的方法（ＴＳＡ），或降低壓力的方法（ＰＳＡ）。這種方法流程簡單，操作方便，運行成本較低，但不能獲得高純度的產(chǎn)品，氧純度通常在93%左右，適合配套于氧氣用量不大，產(chǎn)品純度要求不高的裝置。。

３、膜分離法。利用有機物聚合膜的滲透選擇性，當空氣通過薄膜或中空纖維膜時，氧分子穿透薄膜的速度約為氮分子的４－５倍，從而實現(xiàn)氧氮的分離。這種方法裝置簡單，操作方便，啟動快，投資少，氮富氧濃度一般適宜在35%左右，規(guī)模也只適宜于小型裝置，用于富氧燃燒和醫(yī)療保健等方面。三、空分工藝流程方框圖原料空氣過濾壓縮預冷純化換熱精餾儲槽儀表、工藝氣液體產(chǎn)品外售氧氣氮氣冷凝液回收四、空氣分離工藝原理精餾原理：利用兩種物質(zhì)的沸點的不同，多次的進行混合蒸汽的部分冷凝和混合液體的部分蒸發(fā)的過程，以達到將混合物中組分分離的目的?？諝獾蜏胤蛛x是利用多塔低溫精餾工藝從壓縮空氣中制取高純度的氧、氮、氬產(chǎn)品。壓縮空氣經(jīng)過分子篩吸附器，除去所含的雜質(zhì)，包括水、CO2、碳氫化合物等。再經(jīng)換熱器被冷卻至低溫，在精餾塔中可分離為氧、氮、氬等產(chǎn)品。裝置所需冷量主要由增壓透平膨脹機和節(jié)流閥制取。五、空分主要配套設備1、壓縮機、增壓機：利用外部輸入的功將氣體的壓力能提高的機器，應用于化工工藝流程，氣體輸送及動力工程。本項目空分車間采用離心式壓縮機，適用于大流量低壓比的場合，具有結構緊湊，運轉平穩(wěn)等特點。2、汽輪機：是用蒸汽來做功的旋轉式熱能動力機械，具有效率高、功率大、轉速容易控制，壽命長、運轉安全可靠等優(yōu)點，因此得到了廣泛的推廣和應用。在本項目空分車間用于拖動空壓機和增壓機。3、汽輪機、空壓機、增壓機及附屬設備占空分總投資的50%左右。4、空冷塔、水冷塔：對空氣體預冷、洗滌。5、吸附器：吸附空氣中可燃氣體成分和易凍結成分。6、分離塔：實現(xiàn)空氣分離，包括換熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和產(chǎn)品輸送、儲存系統(tǒng)。六、制氧工藝流程的選擇附表:內(nèi)壓縮、外壓縮比較附圖：典型空氣循環(huán)、膨脹空氣進下塔工藝流程序號對比的項目內(nèi)壓縮流程外壓縮流程1由壓力氧引起的危險性較小較大2由烴濃縮引起的危險性較小較大3裝置的一次性投資略低略高4長期的維護使用費用較少較多5占地面積較小較大6氬提取率較高較低7液體產(chǎn)量較多較少8連續(xù)供氧的可靠性較好較差9氧提取率略低（約低1～2﹪）略高10能耗較高（約高3～7﹪）較低11啟動時間較短較長12變工況運行的靈活性較差較好七、如何確定空分裝置的規(guī)?？辗忠?guī)模的大小主要取決于氣化爐的產(chǎn)量、爐型和煤質(zhì)情況。氣化裝置與空分裝置的關系。正常生產(chǎn)時氣化負荷的變化影響到空分裝置的負荷?？辗盅b置的變負荷范圍是70%-110%，機組的變負荷范圍是75%-105%.如果說煤質(zhì)變化較大，灰分增加較多，那么氣化的比氧耗就要增加。八、空分設備的選型和材質(zhì)的選擇本項目空分為八萬以上等級，該等級壓縮機組完全依靠進口，空分裝置中精餾塔、板式換熱器、中壓膨脹機、液體泵和一些關鍵的閥門進口外，其余可國產(chǎn)化。機組、裝置的控制系統(tǒng)和分析儀表需要進口?？辗盅b置中靜設備使用材質(zhì)為碳鋼、不銹鋼、鋁鎂合金

、純鋁等，沒有特殊鋼材。閥門的選型和選材。九、空分裝置的安全性環(huán)境對空分裝置的影響對主冷構成主要威脅的物質(zhì)是隨空氣一起帶入冷箱的乙炔、二氧化碳、碳氫化合物、氧氮化合物，這些物質(zhì)在主冷內(nèi)（某些死角）集聚，流動摩擦產(chǎn)生靜電，造成空分塔爆炸。

制氧機爆炸發(fā)生的部位