50000Nm3h空分工段的初步設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u113381緒論 氧氣的生產(chǎn)的方法在應(yīng)用中對(duì)O2的需求和純度很高，我們?nèi)粘Ｉ眢w周圍的空氣是最好的氧氣來(lái)源但是很難直接從空氣中得到純的O2。氧氣的制備方法包括化學(xué)法、電解水法、空分法等。大規(guī)模O2制備辦法就是對(duì)的空氣分離，包括膜分法、吸附法以及低溫法等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>李玖重</Author><Year>2013</Year><RecNum>28</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[8]</style></DisplayText><record><rec-number>28</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619683681">28</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>李玖重</author></authors></contributors><titles><title>化學(xué)鏈空氣分離技術(shù)載氧體的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究</title><secondary-title>東北大學(xué)</secondary-title></titles><periodical><full-title>東北大學(xué)</full-title></periodical><dates><year>2013</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[8]。其中空氣分離法就是O2和N2的共混的分離。O2占空氣的約1/5，N2占空氣約4/5ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王建飛</Author><RecNum>29</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[9]</style></DisplayText><record><rec-number>29</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619684119">29</key></foreign-keys><ref-typename="Generic">13</ref-type><contributors><authors><author>王建飛</author><author>李海祥</author></authors></contributors><titles><title>一種制備炭黑的風(fēng)-燃比的控制方法及系統(tǒng)</title></titles><dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[9]。原料采用空氣并分離出純O2、純N2以及純惰性氣體。3.1低溫法這種方法第一步是把空氣引入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮緊接著用換熱器降溫使空氣溫度降低從而液化，利用O2、N2組分的物理性質(zhì)的不同完成分離（O2沸點(diǎn)為90.15K，N2沸點(diǎn)為77.15K）ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王常亮</Author><Year>2016</Year><RecNum>30</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[10]</style></DisplayText><record><rec-number>30</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619684339">30</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>王常亮</author></authors></contributors><titles><title>空分裝置中鋁制壓力容器制造監(jiān)督檢驗(yàn)要求</title><secondary-title>商品與質(zhì)量</secondary-title></titles><periodical><full-title>商品與質(zhì)量</full-title></periodical><pages>21-21,22</pages><volume>000</volume><number>026</number><dates><year>2016</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[10]，采用空氣分離裝置讓氣體、液體充分的混合進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>朱靜坤</Author><Year>2018</Year><RecNum>62</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[11]</style></DisplayText><record><rec-number>62</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1621318844">62</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>朱靜坤</author></authors><tertiary-authors><author>熊鴻斌,</author><author>金萍,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>液化空氣站噪聲影響預(yù)測(cè)與控制技術(shù)研究</title></titles><keywords><keyword>液化空氣站</keyword><keyword>冷卻塔</keyword><keyword>自潔式空氣過濾器</keyword><keyword>空壓機(jī)房</keyword><keyword>影響預(yù)測(cè)</keyword><keyword>噪聲控制</keyword></keywords><dates><year>2018</year></dates><publisher>合肥工業(yè)大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[11]O2組分有著較高的沸點(diǎn)連續(xù)地由氣體中冷卻凝結(jié)成液氧與此同時(shí)由較低沸點(diǎn)的N2組分中不斷地吸收熱量使得自己融入蒸氣組分之中，通過這種連續(xù)得氧氣凝結(jié)和氮?dú)庹舭l(fā)原理讓向上的熱氣體中含N2的含量一直積累，并且向下流動(dòng)的冷凝氧氣源源不斷地聚積起來(lái)。這就是空氣精餾的基本簡(jiǎn)單的原理由這總方法可以大量的分離出來(lái)純度很高的O2、N2和一些其他含量較少的稀有氣體。用低溫法分離空氣液化或者精餾，全在低于-153.15℃的情況下完成的。低溫空分法制取氧氣有著大規(guī)模的產(chǎn)氣量，生產(chǎn)品種各種各樣并且生產(chǎn)的氣體有極高的純度，另外生產(chǎn)能耗相對(duì)其他方法是比較低的，由與以上介紹的種種特點(diǎn)使得這種制氧方法成為當(dāng)今世界應(yīng)用之最。低溫制氧法與時(shí)俱進(jìn)在生產(chǎn)的不斷優(yōu)化，繼續(xù)向著更節(jié)能、低壓力、全自動(dòng)化、大型化的方向發(fā)展。本設(shè)計(jì)將詳細(xì)闡述此制氧的流程ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>李化治</Author><Year>1997</Year><RecNum>20</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[12]</style></DisplayText><record><rec-number>20</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619674810">20</key></foreign-keys><ref-typename="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>李化治</author></authors></contributors><titles><title>制氧技術(shù)</title></titles><dates><year>1997</year></dates><publisher>制氧技術(shù)</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[12]。3.2變壓吸附制氧改變壓力吸附法分離是將空氣通過分子篩然后將空氣中的O2和N2選擇性的吸收從而分離空氣并獲得純度較高的O2。這里需要將空氣壓縮冷卻，此時(shí)N2分子就會(huì)首先被吸附但是O2分子還會(huì)繼續(xù)留在氣相主體之中，連續(xù)累積形成氧氣ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>李玖重</Author><Year>2013</Year><RecNum>28</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[8]</style></DisplayText><record><rec-number>28</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619683681">28</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>李玖重</author></authors></contributors><titles><title>化學(xué)鏈空氣分離技術(shù)載氧體的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究</title><secondary-title>東北大學(xué)</secondary-title></titles><periodical><full-title>東北大學(xué)</full-title></periodical><dates><year>2013</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[8]。然而變壓吸附有很大弊端那就是當(dāng)吸附達(dá)到極限時(shí)分離效率會(huì)降低，還需要用抽真空的方法去除吸附層上的N2分子使其恢復(fù)其生產(chǎn)能力。為了克服這種制氧方式的弊端常規(guī)方式就是安裝多個(gè)吸附塔交替使用。采用此法制取氧則有60%~70%的回收率。最大的缺點(diǎn)就是無(wú)法分離稀有氣體ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>李化治</Author><Year>1997</Year><RecNum>20</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[12]</style></DisplayText><record><rec-number>20</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619674810">20</key></foreign-keys><ref-typename="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>李化治</author></authors></contributors><titles><title>制氧技術(shù)</title></titles><dates><year>1997</year></dates><publisher>制氧技術(shù)</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[12]。3.3膜分離法此法是由于具有選擇滲透性的高分子聚合成的薄膜用來(lái)分離空氣，由空氣之中分出O2。設(shè)想的膜要擁有極其突出的選擇滲透性能。這種薄膜一般為0.1微米，因?yàn)樘^輕薄所以需要有支架，滲透材料一般是板式滲透膜并且為中空的纖維材料。這種纖維必須由新型研究所得成果，纖維中心15-100微米。因此氧氣純度不高。并且想要提高產(chǎn)氣規(guī)模就需要更大的表面積，這樣一來(lái)就需要更高的成本。膜分離僅有的有點(diǎn)就是裝置和操作相對(duì)簡(jiǎn)單。通過以上三種方法進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)、生產(chǎn)規(guī)模以及經(jīng)濟(jì)性對(duì)比。本論文選用低溫法進(jìn)行空氣分離。這樣更加符合50000Nm3/h的生產(chǎn)規(guī)模而且產(chǎn)品純度很高。3制氧流程本設(shè)計(jì)獲取O2方法是利用空氣為原料在低溫下進(jìn)行分離的，空氣通過各種工序的一步步處理由壓縮、凈化、熱交換、冷卻、精餾等工序得到O2和N2ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>姚力</Author><Year>2015</Year><RecNum>63</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[13]</style></DisplayText><record><rec-number>63</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1621318930">63</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>姚力</author></authors><tertiary-authors><author>李士琦,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>鋼鐵制造流程中空分系統(tǒng)的有用能研究</title></titles><keywords><keyword>(?)分析</keyword><keyword>空分流程</keyword><keyword>節(jié)能</keyword><keyword>優(yōu)化</keyword></keywords><dates><year>2015</year></dates><publisher>北京科技大學(xué)</publisher><work-type>博士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[13]，然后還需要儲(chǔ)存、加壓等工序才能送到用戶處。因此氧氣的生產(chǎn)過程是一個(gè)非常繁瑣的過程。3.1總工藝方案50000Nm3/h空分設(shè)備由壓縮、預(yù)冷、純化、制冷、換熱和精餾、成品輸運(yùn)、儀表控制等系統(tǒng)組成ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>毛紹融</Author><Year>2010</Year><RecNum>21</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[14]</style></DisplayText><record><rec-number>21</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619675038">21</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>毛紹融</author><author>朱朔元</author><author>周智勇</author><author>盧杰</author></authors></contributors><auth-address>杭州杭氧股份有限公司;</auth-address><titles><title>60000m~3/h等級(jí)內(nèi)壓縮流程空分設(shè)備的研制</title><secondary-title>深冷技術(shù)</secondary-title></titles><periodical><full-title>深冷技術(shù)</full-title></periodical><pages>41-45</pages><number>06</number><keywords><keyword>大型空分設(shè)備</keyword><keyword>內(nèi)壓縮流程</keyword><keyword>研制</keyword><keyword>創(chuàng)新</keyword></keywords><dates><year>2010</year></dates><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[14]。圖3.1所示為50000Nm3/h制氧流程。此制氧過程為內(nèi)壓縮流程。此流程和配套部分的特點(diǎn)是：（1）氣體的空壓機(jī)組和空氣的壓縮機(jī)組都是用離心式增壓機(jī)，用汽輪機(jī)來(lái)進(jìn)行動(dòng)力輸出。（2）純化氣體裝置采用雙層分子篩純化器。（3）制冷用壓縮透平膨脹機(jī)，將空氣制冷液化，然后又將膨脹后的氣體送去精餾塔的下部。（4）高效板翅式換熱器用來(lái)當(dāng)主換熱器，由高壓和低壓組成換熱器部分。圖3.150000Nm3/h制氧流程其主要參數(shù)見表3.1。表3.150000Nm3/h空分設(shè)備主要參數(shù)產(chǎn)品產(chǎn)量Nm3/h純度壓力MPa溫度℃?zhèn)渥⒀鯕?000099.6%O20.1414.8上塔壓力氧氣氮?dú)?500099.999%N20.514.8下塔壓力氮?dú)鈨x表空氣19000常壓露點(diǎn)，-40℃0.940——工廠空氣19000常壓露點(diǎn)，-40℃0.940——3.2工藝流程概述3.2.1空氣的過濾裝置和加壓系統(tǒng)本設(shè)計(jì)使用自潔式過濾器和透平壓縮機(jī)ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>黃偉林</Author><Year>2017</Year><RecNum>64</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[15]</style></DisplayText><record><rec-number>64</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1621318991">64</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>黃偉林</author></authors><tertiary-authors><author>吳向明,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>H公司空氣分離裝置項(xiàng)目成本控制研究</title></titles><keywords><keyword>成本控制</keyword><keyword>空氣分離裝置</keyword><keyword>數(shù)據(jù)統(tǒng)一平臺(tái)</keyword><keyword>H公司</keyword></keywords><dates><year>2017</year></dates><publisher>浙江工業(yè)大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[15]。過濾系統(tǒng)AF將粗糙空氣過濾完成。出來(lái)的凈化空氣經(jīng)過壓縮系統(tǒng)ATC1（壓到0.5MPa），最后流入預(yù)冷系統(tǒng)AC進(jìn)行初次換熱降溫ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>陳彩霞</Author><Year>2008</Year><RecNum>9</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[16]</style></DisplayText><record><rec-number>9</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619672290">9</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>陳彩霞</author></authors><tertiary-authors><author>舒水明,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>全低壓空分裝置流程與精餾過程的模擬分析</title></titles><keywords><keyword>空分</keyword><keyword>提取率</keyword><keyword>ASPEN</keyword><keyword>PLUS</keyword><keyword>HYSYS</keyword></keywords><dates><year>2008</year></dates><publisher>華中科技大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[16]。3.2.2空氣預(yù)冷系統(tǒng)由空氣冷凝、水冷塔及4臺(tái)泵等設(shè)備組成ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>葉鴻飛</Author><Year>2017</Year><RecNum>32</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[17]</style></DisplayText><record><rec-number>32</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619686089">32</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>葉鴻飛</author></authors></contributors><titles><title>空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)在線清洗應(yīng)用實(shí)例</title><secondary-title>氮肥與合成氣</secondary-title></titles><periodical><full-title>氮肥與合成氣</full-title></periodical><pages>17-19</pages><volume>45</volume><number>005</number><dates><year>2017</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[17]。裝有兩層塔料的空氣冷卻塔AC，空氣進(jìn)入冷卻塔底部的任務(wù)是由氣體壓縮設(shè)備ATC1擔(dān)任的，從下部到上端與填料層的填料接觸ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>陳彩霞</Author><Year>2008</Year><RecNum>9</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[16]</style></DisplayText><record><rec-number>9</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619672290">9</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>陳彩霞</author></authors><tertiary-authors><author>舒水明,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>全低壓空分裝置流程與精餾過程的模擬分析</title></titles><keywords><keyword>空分</keyword><keyword>提取率</keyword><keyword>ASPEN</keyword><keyword>PLUS</keyword><keyword>HYSYS</keyword></keywords><dates><year>2008</year></dates><publisher>華中科技大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[16]，經(jīng)從上而下的水換熱降溫而變冷ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Year>2003</Year><RecNum>31</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[18]</style></DisplayText><record><rec-number>31</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619685858">31</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors></contributors><titles><title>空分裝置利用LNG冷量的熱力學(xué)分析</title><secondary-title>深冷技術(shù)</secondary-title></titles><periodical><full-title>深冷技術(shù)</full-title></periodical><pages>26-30</pages><number>03</number><dates><year>2003</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[18]，與此同時(shí)將有害氣體用水洗掉，接下來(lái)經(jīng)過頂端的特殊分離器，進(jìn)入下一個(gè)重要的工藝系統(tǒng)那就是分子篩純化工段MS1和MS2，15℃左右的氣體從空冷塔裝置ATC1出來(lái)ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>陳彩霞</Author><Year>2008</Year><RecNum>9</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[16]</style></DisplayText><record><rec-number>9</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1619672290">9</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>陳彩霞</author></authors><tertiary-authors><author>舒水明,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>全低壓空分裝置流程與精餾過程的模擬分析</title></titles><keywords><keyword>空分</keyword><keyword>提取率</keyword><keyword>ASPEN</keyword><keyword>PLUS</keyword><keyword>HYSYS</keyword></keywords><dates><year>2008</year></dates><publisher>華中科技大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[16]?？绽渌M(jìn)水有兩部分。下部分為由循環(huán)水泵WP1將涼水塔來(lái)的水注入空冷塔的中段由上向下循環(huán)回涼水塔。上部分冷水由水冷卻塔EC、由精餾塔上塔C2和精氬塔C703中與污氮?dú)鈸Q熱得到，經(jīng)過加壓泵WP2到空氣冷卻塔頂部。3.2.3空氣純化系統(tǒng)組成主要由吸附器、氣體加熱器和電加熱器。其中吸附器MS1和MS2有雙層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（下層為活性Al2O3，上層為分子篩）兩臺(tái)機(jī)器一備一用。由上個(gè)系統(tǒng)過來(lái)的冷氣，經(jīng)此步驟后完成凈化后全部進(jìn)入精餾塔。污N2是分餾塔出來(lái)的，去掉水份和一氧化碳，污N2將它們吹冷排入大氣。再生氣經(jīng)蒸汽和電加熱設(shè)備SH升溫至255℃得到再生氣。經(jīng)純化后的空氣CO2的含量小于0.5ppm。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>李蘇巧</Author><Year>2013</Year><RecNum>33</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[19]</style></DisplayText><record><rec-number>33</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620353226">33</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>李蘇巧</author></authors><tertiary-authors><author>唐忠利,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>空分18000Nm~3/h純氮裝置流程的穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)模擬</title></titles><keywords><keyword>空分</keyword><keyword>HYSYS</keyword><keyword>穩(wěn)態(tài)模擬</keyword><keyword>動(dòng)態(tài)模擬</keyword><keyword>板翅式換熱器</keyword></keywords><dates><year>2013</year></dates><publisher>天津大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[19]3.2.4增壓壓縮機(jī)系統(tǒng)從上個(gè)系統(tǒng)來(lái)的被凈化的空氣經(jīng)過ATC2加壓。加壓之后又分為兩部分，一部分從其中部引出又經(jīng)壓縮系統(tǒng)BC，然后經(jīng)過主換熱器E1冷卻后的氣體又用ET進(jìn)行增壓操作；另一部分從加壓完成后從末端排出，后進(jìn)入了主換熱系統(tǒng)E1進(jìn)行降溫。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>彭相磊</Author><RecNum>35</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[20]</style></DisplayText><record><rec-number>35</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620353414">35</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">彭相磊</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">兗礦國(guó)宏</style><styleface="normal"font="default"size="100%">30000Nm3/h</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">空分凈化裝置節(jié)能和優(yōu)化</style></title></titles><dates></dates><publisher><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">天津大學(xué)</style></publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[20]3.2.5增壓膨脹機(jī)系統(tǒng)該系統(tǒng)主體是透平膨脹機(jī)。從上個(gè)系統(tǒng)E1中出來(lái)經(jīng)降溫的空氣，進(jìn)入由膨脹機(jī)ET，高壓空氣再循環(huán)回E1被降溫，在主熱交換器E1中與返流的液O2、N2和污氮降溫為所需溫度后，有一次進(jìn)入膨脹機(jī)ET讓空氣的壓力完成又一次增高，得到的空氣通往下塔C1進(jìn)行分流操作。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>彭相磊</Author><RecNum>35</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[20]</style></DisplayText><record><rec-number>35</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620353414">35</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">彭相磊</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">兗礦國(guó)宏</style><styleface="normal"font="default"size="100%">30000Nm3/h</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">空分凈化裝置節(jié)能和優(yōu)化</style></title></titles><dates></dates><publisher><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">天津大學(xué)</style></publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[20]3.2.6氧、氮分餾系統(tǒng)它主要由下和上塔C1和C2、主冷凝蒸發(fā)裝置K1、過冷卻器E3和液O2泵OP組成。從上兩個(gè)系統(tǒng)來(lái)的兩股凈化氣進(jìn)入熱交換裝置E1降溫至露點(diǎn)附近之后都送到下塔C1。經(jīng)下塔C1的分流，在下塔頂部獲得N2，將一小股到蒸發(fā)器K704充當(dāng)熱源，剩下一股被K1冷凝，冷凝過的N2一股又回流液進(jìn)下塔C1，一股由主換熱E1加熱得到N2產(chǎn)品。剩余N2由E3過冷完，一股成了液氮成品，一小股成了冷源進(jìn)入K703，另一股成為上塔C2的回流液ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>彭相磊</Author><RecNum>65</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[20]</style></DisplayText><record><rec-number>65</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1621319375">65</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>彭相磊</author></authors></contributors><titles><title>兗礦國(guó)宏30000Nm3/h空分凈化裝置節(jié)能和優(yōu)化</title></titles><dates></dates><publisher>天津大學(xué)</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[20]。分餾塔下塔C1的下段得到污液氮，通過E3完成過冷后，加入上塔C2上段經(jīng)節(jié)流后進(jìn)行分流。在分餾塔底部是高氧液空，經(jīng)E3過冷后，ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>劉琴</Author><RecNum>37</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[21,22]</style></DisplayText><record><rec-number>37</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620354665">37</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>劉琴</author></authors></contributors><titles><title>空分系統(tǒng)中主精餾塔參數(shù)的模擬分析</title></titles><dates></dates><publisher>天津大學(xué)</publisher><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>薛祥龍</Author><RecNum>66</RecNum><record><rec-number>66</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1621319478">66</key></foreign-keys><ref-typename="Generic">13</ref-type><contributors><authors><author>薛祥龍</author><author>閆振華</author></authors></contributors><titles><title>N型模式節(jié)能制氣方法及n型模式節(jié)能制氣裝置</title></titles><dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[21,22]一股作為粗氬塔C702的冷卻源，另一股至上塔中部節(jié)流后進(jìn)行分流。經(jīng)上塔C2分流，在頂部得到污N2，污N2經(jīng)E3加熱后，一股通過E1和EC制冷；一股經(jīng)E1加熱在純化工段再生；ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>董華</Author><RecNum>38</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[13,23]</style></DisplayText><record><rec-number>38</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620355105">38</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>董華</author></authors></contributors><titles><title>高硫煤綜合利用甲醇生產(chǎn)危險(xiǎn)有害性分析評(píng)價(jià)及預(yù)控</title></titles><dates></dates><publisher>天津大學(xué)</publisher><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>姚力</Author><Year>2015</Year><RecNum>40</RecNum><record><rec-number>40</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620355322">40</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>姚力</author></authors><tertiary-authors><author>李士琦,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>鋼鐵制造流程中空分系統(tǒng)的有用能研究</title></titles><keywords><keyword>(?)分析</keyword><keyword>空分流程</keyword><keyword>節(jié)能</keyword><keyword>優(yōu)化</keyword></keywords><dates><year>2015</year></dates><publisher>北京科技大學(xué)</publisher><work-type>博士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[13,23]另一股經(jīng)主換熱E1加熱得到N2產(chǎn)品。液態(tài)O2從K1底部出來(lái)，一股成O2成品，其它經(jīng)OP增壓入主換熱器E1加熱后得到O2產(chǎn)品。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王勇</Author><RecNum>41</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[24]</style></DisplayText><record><rec-number>41</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620355391">41</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>王勇</author></authors></contributors><titles><title>空氣分離整體工藝流程模擬及優(yōu)化</title></titles><dates></dates><publisher>天津大學(xué)</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[24]3.2.7制氬系統(tǒng)從分餾塔C2中間引出粗N2，從C701底部進(jìn)入，在C701中將粗N2中的Ar進(jìn)行初步分離，一部分初步分離的粗Ar從粗氬塔Ⅰ進(jìn)入粗氬塔Ⅱ的底部，另一部分提取Ar的粗N2流回分餾塔上塔C2中ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>鄒環(huán)澤</Author><Year>2017</Year><RecNum>67</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[25]</style></DisplayText><record><rec-number>67</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1621319614">67</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>鄒環(huán)澤</author></authors><tertiary-authors><author>王丹,</author><author>魏順安,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>深冷空分的過程模擬與節(jié)能分析</title></titles><keywords><keyword>空分</keyword><keyword>AspenPlus</keyword><keyword>AspenEnergyAnalysis</keyword><keyword>過程模擬</keyword><keyword>優(yōu)化分析</keyword></keywords><dates><year>2017</year></dates><publisher>重慶大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[25]。在C702的粗氬冷凝器K701中粗Ar與經(jīng)過冷器E3過冷的富氧液空進(jìn)行熱交換，在C702下塔的上端被粗Ar加熱的富氧液空流回分餾塔上塔C2中，ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>樊少波</Author><Year>2016</Year><RecNum>61</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[26]</style></DisplayText><record><rec-number>61</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1621254634">61</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>樊少波</author></authors></contributors><titles><title>30000m3/h空分裝置運(yùn)行總結(jié)</title><secondary-title>中氮肥</secondary-title></titles><periodical><full-title>中氮肥</full-title></periodical><dates><year>2016</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[26]在C702下塔的下端粗氬器作為循環(huán)氣流回C701中，C702上塔中粗Ar被分流出粗N2從頂部流回C2和進(jìn)一步被冷凝器K701冷凝的粗Ar，此時(shí)的粗N2一部分作為回流液ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>阮家林</Author><Year>2005</Year><RecNum>68</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[27]</style></DisplayText><record><rec-number>68</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1621319721">68</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>阮家林</author></authors></contributors><titles><title>增壓膨脹和全精餾無(wú)氫制氬技術(shù)在1000m^3/h空分設(shè)備上的應(yīng)用</title><secondary-title>深冷技術(shù)</secondary-title></titles><periodical><full-title>深冷技術(shù)</full-title></periodical><pages>15-18</pages><volume>000</volume><number>006</number><dates><year>2005</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[27]，另一部分進(jìn)入K702進(jìn)行液化隨后進(jìn)入精氬塔C703，K702和K703的冷源由來(lái)自氧、氮分流塔的污液氮經(jīng)過E3得到，經(jīng)過精氬塔C703上塔的精餾在上段得到N2經(jīng)E3和E1得到N2成品，上塔的下段得到Ar。精氬蒸發(fā)器K704的熱源由污N2提供，在精氬塔C703下塔中粗Ar被分流，在其下塔上端得到粗N2進(jìn)入分流塔上塔C2中，底部得到液氬。

4空氣的液化空氣在我們生存環(huán)境里是一種過熱氣體，想要使空氣液化就要經(jīng)過液化循環(huán)的過程，它由一連串熱力學(xué)過程構(gòu)成通過各種熱量交換空氣就由氣體狀態(tài)轉(zhuǎn)換成液體狀態(tài)。此方法的熱力學(xué)的理論的情況：（1）將氣體制冷到預(yù)先定好的溫度大多數(shù)情況是由常溫變冷成預(yù)設(shè)的低溫狀態(tài)；（2）在存在冷損的條件下，保持已冷卻到低溫的物質(zhì)的溫度，即從恒定的低溫物質(zhì)中不斷吸取熱量；（3）為上述兩種情況的結(jié)合，即源源不斷地冷卻流體到特定的低溫，并及時(shí)補(bǔ)償冷損失失掉能量，達(dá)到的低溫條件。空氣液化循環(huán)符合第3種，要將空氣持續(xù)降溫到飽和溫度，要供應(yīng)潛熱和冷損補(bǔ)償，維持液化條件。其重點(diǎn)是選擇制冷手段，然后形成有效的液化循環(huán)條件，這就是本章所討論的內(nèi)容。4.1獲得低溫的原理如果要得到液化空氣，那么就要將空氣中的熱量降低，只有這樣才能讓空氣完全轉(zhuǎn)換為液態(tài)。已知，在大氣壓的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，空氣冷凝臨界溫度-193℃，總共要提取出395.51kJ/kg的熱量才可以使環(huán)境溫度降低到要求溫度，ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>鐘春華</Author><Year>2000</Year><RecNum>42</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[28]</style></DisplayText><record><rec-number>42</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620356068">42</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>鐘春華</author><author>梁向明</author><author>鐘小兵</author></authors></contributors><titles><title>PLC在制氧機(jī)板式切換控制系統(tǒng)上的應(yīng)用</title><secondary-title>南方金屬</secondary-title></titles><periodical><full-title>南方金屬</full-title></periodical><pages>25-28</pages><volume>000</volume><number>003</number><dates><year>2000</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[28]也就是說，降低溫度是液化必不可少的條件。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>蔡祖善</Author><Year>1995</Year><RecNum>43</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[29]</style></DisplayText><record><rec-number>43</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620357014">43</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>蔡祖善</author></authors></contributors><titles><title>制氮及其在林業(yè)上的應(yīng)用</title><secondary-title>林產(chǎn)工業(yè)</secondary-title></titles><periodical><full-title>林產(chǎn)工業(yè)</full-title></periodical><pages>20-22</pages><number>02</number><keywords><keyword>空分裝置</keyword><keyword>冷凝蒸發(fā)器</keyword><keyword>分餾塔</keyword><keyword>高壓空氣</keyword><keyword>歧化松香</keyword></keywords><dates><year>1995</year></dates><isbn>10024832</isbn><call-num>111874S</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[29]在實(shí)際應(yīng)用中節(jié)流和絕熱膨脹是氣體降溫的兩個(gè)重要的方式。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>吳東平；易紅雁</Author><Year>2009</Year><RecNum>44</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[30]</style></DisplayText><record><rec-number>44</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620357161">44</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">吳東平；易紅雁</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">汽車文化</style><styleface="normal"font="default"size="100%"></style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">化學(xué)工業(yè)出版社</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>化學(xué)工業(yè)出版社</full-title></periodical><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[30]4.2節(jié)流和絕熱膨脹的比較從節(jié)能的角度分析，與比節(jié)流的制冷方法相絕熱膨脹的制冷方式更有優(yōu)勢(shì)，并且絕熱膨脹能彌補(bǔ)少量膨脹所做的功，因此增肌它的節(jié)能性能更加符合我國(guó)所提倡的節(jié)能理念。從設(shè)備精簡(jiǎn)構(gòu)造方面分析，節(jié)流就是用閥來(lái)控制的操作簡(jiǎn)單，構(gòu)造也不復(fù)雜，還在氣體和液體不同相的區(qū)域也可以應(yīng)用。當(dāng)有較低起始溫度的時(shí)侯，節(jié)流的制冷能力大于絕熱膨脹的制冷能力，因此絕熱膨脹和等溫節(jié)流制冷各有利弊，可以在實(shí)際應(yīng)用中分情況進(jìn)行選擇。

5空分的換熱設(shè)備5.1換熱器類型換熱器有很多種類被用于制氧過程。為了提高增壓階段空氣的等溫效率，需要采用級(jí)間和封箱冷卻器。主熱交換器應(yīng)安裝在空氣液化循環(huán)中?？諝夥蛛x機(jī)組的制冷箱還設(shè)有精餾塔中的主冷凝蒸發(fā)器和過冷器。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>朱路平</Author><Year>2011</Year><RecNum>45</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[31]</style></DisplayText><record><rec-number>45</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620357214">45</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>朱路平</author></authors><tertiary-authors><author>劉彥豐,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>O_2/CO_2燃燒技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)可行性分析</title></titles><keywords><keyword>富氧燃燒</keyword><keyword>經(jīng)濟(jì)性分析</keyword><keyword>投資</keyword><keyword>能耗</keyword></keywords><dates><year>2011</year></dates><publisher>華北電力大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[31]這些設(shè)備的好壞對(duì)制氧流程的節(jié)能性，高效性和穩(wěn)定性有重要意義，其還聯(lián)系了制氧過程的運(yùn)行狀況。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>馮磊</Author><Year>2008</Year><RecNum>46</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[32,33]</style></DisplayText><record><rec-number>46</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0xxv5e0ztdrwv4e9e2qp5tp1r5w0tvfsetwa"timestamp="1620357293">46</key></foreign-keys><ref-typename="ConferenceProceedings">1