空分设备工艺流程图的讲解
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空分设备的工艺流程及各部件工作原理空分设备部分部机及单元设备1.空冷塔作用:把出空压机的高温气体(≤100℃)冷却到~18℃,以改善分子筛的工作情况结构:立式圆筒型塔,分上下部分,上下段均为填料塔,塔顶设有分配器,不锈钢丝捕雾器使用:出空压机的空气从下部进入空冷塔,水通过布水器均匀地分布到填料上,顺填料空隙流下,空气则逆水而上与水进行热质交换,经不锈钢丝网捕雾器出塔,进入分子筛吸附系统。
2.水冷却塔作用:用空分塔来的污氮气和纯氮气冷却外界供水,后由水泵送入空冷塔的上段结构:填料塔,顶设捕雾器和布水器,填料分两层装入塔内,在两填料中间设再分配器,保证让水始终均匀分布,提高水冷塔的效率使用:被冷却的水自上而下流经填料,与空分出来的~33.6℃的污氮气和纯氮气进行热质交换,使水冷却下来,在塔底被水泵抽走,污氮气从塔顶排除3.分子筛吸附器作用:吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物,使进入空气纯净结构:卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用:空气经过分子筛床层时,将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附,净化后的空气CO2含量<1ppm;在再生周期中,先被高温干燥气体反向再生后,再被常温干燥气体冷却到常温,两分子筛成队交替使用。
4.主热交换器作用:进行多股流之间的热交换结构:为多层板翅式,相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用:对经分子筛吸附除去水和CO2的压缩空气进行冷却,各返流气(液)在此被加热至常温5.液空液氮过冷器作用:对低温液体进行过冷结构:为多层板翅式,相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用:液空、液氮和污氮气在经过过冷器时被氮气和污氮气进一步冷却,使之低于饱和温度,这样,液体在节流后可以减少气化,改善上塔的精馏工况。
6.冷凝蒸发器作用:是氮气冷凝和液氧蒸发用,以维持精馏过程的进行结构:为多层板翅式,相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用:其一般置于上下塔之间,下塔上升的氮气在其间被冷凝,而上塔回流的液氧在其间被蒸发。
空分制氧工艺流程空分设备的工作原理是根据空气中各种气体沸点不同,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的氧/氮产品。
空分制氧系统包括空压机系统、预冷系统、分子筛纯化系统、增压膨胀机系统、分馏塔系统、氧/氮压机系统、调压站系统。
流程简述:原料空气由吸入塔吸入,经滤清器去除灰尘和机械杂质,在离心式空压机中被压缩,压缩之空气经空气冷却塔洗涤冷却至8~10℃,然后进入自动切换使用的分子筛吸附器,以清除H2O、CO2和C2H2,出分子筛的空气为12℃~4℃,然后进入分馏塔。
在分馏塔中,空气首先经过主换热器与返流气体换热,然后被冷却至接近饱和温度(-172℃)进入下塔。
另一部分空气作为作为膨胀气体,经增压机增压并经冷却器冷却后也进入主换热器与反流气体换热。
这部分气体被冷却至-103℃左右,从主换热器中抽出进入透平膨胀机,膨胀后的空气进入热虹吸蒸发器,在热虹吸蒸发器内,被从主冷引出的液氧冷却至-175℃,进入上塔中部,部分液氧复热汽化后夹带液氧返回主冷,形成液氧自循环,进一步除去液氧中的碳氢化合物。
少量空气从分子筛吸附器后抽出做为仪表气。
在下塔,空气被初步分离成氮和负氧液空,在塔顶获得99.99%N2的气氮,进入主冷与液氧换热冷凝成液氮,部分掖氮回下塔作为下塔的回流液。
另一部分液氮,经过冷器过冷节流后进入上塔顶部作为上塔回流液。
下塔负液38% O2的液空经过冷器过冷后进入上塔中部参加精馏。
以不同状态的四股流体进入上塔再分离后,在上塔顶部得到纯氮气,经过冷器、主换热器复热后出分馏塔;上塔底部的液氧在主冷被下塔氮气加热而蒸发,其中一部分氧气经氧主换热器复热后出分馏塔,其余部分作为上升蒸汽参加精馏。
在上塔冲中部抽出污氮气,经过冷器、主换热器复热引出分馏塔。
从分馏塔出来的污氮气分为两路,一路进入纯化系统作为分子筛再生气,其余的污氮气进入预冷系统,进入其中的水冷塔中,以进一步回收污氮中的冷量。
空分装置工艺流程及仪表简介一、10000NM3/h空分工艺流程及仪控系统1、工艺流程简图:2、空压机工作原理:空气经过滤器进入空透压缩机,进入叶轮的气体在叶轮的作用下,高速旋转产生离心力,在离心力的作用下气体被甩出,并获得很大的速度,在扩压器等元件中将速度能转化为压力能。
这样通过逐段的多级压缩,使气体达到规定的压力,送至空分系统。
3、空压机仪控系统:(1)、温度:8个轴温测量(TIAS1.10~TIAS1.17)8个进出口温度测量(TI1.1~TI1.2)(2)、压力:入口压力:PI1.1. 出口压力调节:PIC1.2.(3)、流量:出口空气流量:FI1.24、空气预冷系统及测量仪表组成:(1)、空冷塔的作用:进塔空气洗涤和冷却。
(2)、仪表控制:1空冷塔液位:LICAS101(700~900mm)。
2空冷塔出口空气压力:PIAS101(≤0.35Mpa报警≤0.30Mpa停车)。
3空冷塔出口空气温度:TIAS104-1-2(≥50℃报警≥55℃停车)。
5、板式换热器(可逆式换热器)的作用及仪表控制原理:(1)、作用:空气冷却和清除水分、二氧化碳。
(2)、仪表控制(切换系统)原理:工作原理:由十台切换阀及对应二位五通电磁阀组成两大组,DCS 输出控制信号,按照程序使阀门开关动作。
每三分钟切换空气进口和污氮气出口通道,达到清除管道内水份和二氧化碳的作用。
6、空分塔主要设备及作用:空分塔的作用,是为压缩岗位提供纯度≥99.2%的氧气和纯度≥99.99%的氮气。
(1)、分馏塔:包括上塔、下塔、付塔、冷凝蒸发器等。
主要作用为分离氧气、氮气。
仪表有液位、压力、阻力等测量。
(2)、液氧吸附器、液空吸附器:各两台。
主要作用是吸附液氧、液空中的乙炔(正常0.01ppm)及碳氢化合物。
仪表有压力和温度测量。
(3)、液化器:包括氧液化器、氮液化器、污氮液化器。
主要作用是通过换热使气体变成液体。
仪表主要测量各介质进出口温度。
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其工艺流程经过多个步骤,包括压缩、冷却、吸附、脱附、分离等环节。
下面将详细介绍空气分离设备的工艺流程图及各个环节的作用。
第一步:压缩空气分离设备的工艺流程通常以压缩空气作为一个起点。
空气从自由状态被压缩成为高压气体,以便后续的分离步骤。
压缩后的空气通常包含了氮气、氧气、二氧化碳等成分。
空分流程简述KDNOAr-10000/8000/390型空分装置第一章精馏一、进塔流程:进塔流程(如图:1-1所示)(图:1-1)二、精馏过程:1、什么叫精馏:简单的说:精馏就是利用两种不同物质(气体)的沸点不同,多次地进行混合蒸气的部分冷凝和混合液体的部分蒸发的过程就叫做精馏。
2、进塔空气的作用:空气从纯化系统来经冷箱换热与膨胀后的空气混合后进入下塔底部,这部分气体做为下塔的上升蒸气;经高压节流的液空被送往下塔中部作为下塔的部分冷凝液;3、精馏---下塔液氮的分离:精馏塔下部的上升蒸气温度要比上部下流的液体温度高,所以膨胀空气进入下塔后空气温度会比上塔下流的温度高,当下塔的气体每穿过一块塔板就会遇到比它温度低的液体,这时,气体的温度会下降,并不断的被冷凝成液体,液体被部分气化;由于氧的液化温度最高,所以氧被较多的冷凝下来,剩下的蒸气含氮浓度就会有所提高。
就这样,一次,又一次的循环下去,到塔顶后,蒸气中的氧大部分被冷凝到液体中去了;从而得到了蒸气中含氮纯度达到99.9%的高纯氮;这部分气体被引入主冷,被上塔的液氧冷凝成液氮后部分做为回流液回流下塔再次精馏(如图:1-2所示),部分被送往上塔作为上塔的回流液。
同时下塔液空纯度也得到了含氧36%的液空。
(图:1-2)4、上塔精馏:将下塔液空经节流降压后送到上塔中部,作为上塔精馏原料;而从主冷部分抽出的液氮则成为上塔的回流液;与下塔精馏原理相同,液体下流时,经多次部分蒸发和冷凝,氮气较多的蒸发出来,于是下流液体中含氧浓度不断提高,到达上塔底部时,可以获得含氧99.9%的液氧;部分液氧作为产品抽出;由于下塔上升蒸气(纯氮气),被引入主冷冷凝,所以它将热量较多的传给了液氧,致使液氧复热蒸发作为上塔的上升气;在上升过程中,一部分蒸气冷凝成液体流下,另一部分蒸气随着不断上升,氮含量不断增加;到塔顶时,可得到99%以上的氮气。
第二章开车步骤一、启动步骤:1、空气压缩机;2、空气预冷系统;3、空气纯化系统;4、空气增压机;5、空气膨胀机;6、分馏塔系统操作。
空分装置工艺流程图空分装置是用于分离混合气体的一种重要设备,广泛应用于石化、化工、制药等行业。
下面是空分装置的工艺流程图及详细介绍。
空分装置主要由空气压缩机、预冷器、主换热器、蒸汽再热器、冷箱、分离塔及精馏塔等组成。
下面将详细介绍每个环节的工艺流程:第一步:空气压缩空气压缩机将空气压缩到一定的压力,并使用冷却水散热,降低温度。
压缩过程中,会产生大量的热量,这部分热量需要通过冷却水散热,以保证压缩机的正常运行。
第二步:预冷通过膨胀阀将高温高压的气体释放出来,使其冷却至较低温度。
然后将气体导入预冷器,在预冷器中与冷却剂进行换热,使其进一步降温。
预冷的目的在于降低气体温度,以便于后续的处理。
第三步:分离蒸汽将冷却后的气体导入主换热器,与从分离塔中得到的液体混合,进行换热。
冷凝得到的液体将用作馏分塔的回流液,而蒸发得到的气体则进入下一步骤。
第四步:再压缩蒸汽将第三步中得到的气体导入蒸汽再热器,与高温高压的气体进行换热。
通过再压缩,能够使气体的温度和压力升高,以便于后续的分离。
第五步:分离将再压缩后的气体引入到分离塔内,在分离塔内进行分馏和分离气体的纯化。
分离塔顶部产生的低温产品将用作外部供应或下游加工的原料。
分离塔底部产生的高温副产品经过冷凝器冷却,得到液体副产品。
第六步:精馏将分离塔底部的液体副产品导入精馏塔进行精馏。
在精馏过程中,通过不同纯度的馏分液体间的分离,得到高纯度的产品。
精馏塔顶部产生的纯净产品将用作外部供应或下游加工的原料,底部产生的废液则进行处理。
第七步:冷却将从分离塔和精馏塔得到的液体副产品导入冷箱进行冷却。
在冷箱的过程中,通过与低温冷却剂的交换,使液体副产品的温度进一步降低,从而便于储存和运输。
以上是空分装置的主要工艺流程。
在整个工艺过程中,通过压缩、蒸发、换热等操作,将混合气体分离成不同纯度的产品,实现了空气中的各种气体的有效利用。
空分装置的工艺流程图清晰地展示了各个环节的工作原理,为生产操作提供了重要的参考和指导。
空分设备就是以空气为原料,通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态,再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。
目前我国生产的空分设备的形式、种类繁多。
有生产气态氧、氮的装置,也有生产液态氧、氮的装置。
但就基本流程而言,主要有四种,即高压、中压、高低压和全低压流程。
我国空分设备的生产规模已经从早期只能生产20m3/h(氧)的制氧机,发展到现在具有生产20000 m3/h、30000 m3/h和50000 m3/h(氧)的特大型空分设备的能力.空分设备从工艺流程来说可以分为5个基本系统:1 杂质的净化系统:主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置,净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔等。
2 空气冷却和液化系统:主要由空气压缩机、热交换器、膨胀机和空气节流阀等组成,起到使空气深度冷冻的作用.3空气精馏系统:主要部件为精馏塔(上塔、下塔)、冷凝蒸发器、过冷器、液空和液氮节流阀.起到将空气中各种组分分离的作用4 加温吹除系统:用加温吹除的方法使净化系统再生。
5仪表控制系统:通过各种仪表对整个工艺进行控制。
深冷空分制氮深冷空分制氮以空气为原料,经过压缩、净化、用热交换使空气液化成为液空。
液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同,通过精馏,使它们分离来获得氮气。
1。
深冷制氮的典型工艺流程整个流程由空气压缩及净化、空气分离、液氮汽化组成.1。
1 空气压缩及净化空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机,压缩至所需压力,然后送入空气冷却器,降低空气温度。
再进入空气干燥净化器,除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。
1.2 空气分离净化后的空气进入空分塔中的主换热器,被返流气体(产品氮气、废气)冷却至饱和温度,送入精馏塔底部,在塔顶部得到氮气,液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发,同时冷凝由精馏塔送来的部分氮气,冷凝后的液氮一部分作为精馏塔的回流液,另一部分作为液氮产品出空分塔。
空分设备的工艺流程空气经滤清器由空压机吸入,进入空压机的一级气缸,在一级气缸内压缩到0.24-0.26mpa,进入一级冷却器及一级油水分离器,进行冷却及油水分离之后,进入二级气缸内压缩到1-1.15 mpa后,进入二级冷却器及油水分离器,进行冷却及油水分离,之后再进入三级气缸内压缩到3.92 mpa后,进入三级冷却器及油水分离器,进行冷却及油水分离,然后再进入一个油水分离器,为再次清除空气中的油及水份。
最后进入纯化器(内有5A分子筛)将空气中的CO2、乙炔吸附,使清洁干燥的空气进入分馏塔。
来自纯化器清洁干燥的高压空气进入分馏塔并分为二路,其中约5-6%高压空气,进入馏分热交换器与从上塔抽出的馏份进行热交换,其余则进入主热交换器一中与氧氮进行热交换,之后又分为二路一路50-60%的空气于出馏份热交换器的空气会合进入膨胀机,一路进热交换器二再次与出来的氧氮进行热交换,然后导经高压空气节流阀(节-1)空气压力由3.92mpa,降低到0.54 mpa,空气温度急剧下降到主液化温度便部分液化了,液态空气经导管流入蒸发器中。
同时进入膨胀机内的空气经过热膨胀后,压力降到~0.54 mpa温度降低到一153℃经导管进入蒸发器中和液态空气混合。
此时蒸发器内液体空气蒸发,因氮的沸点比氧低,所以氮容易蒸发,蒸发气体的成份,氮气比氧气多,在下分馏塔沿分馏盘不断上升时被下降的液体所洗刷,越到上部氮的纯度越高,最后上升到冷凝蒸发器管中,受到外围液态氧的影响,由于液氧的温度-178.5℃,氮的温度被冷至-176℃左右,便在充管中冷凝成液体沿管壁下流,一部分流入冷凝蒸发器的液氮槽中,另一部分沿分馏盘下流,最后聚入蒸发器中,这就是第一次的精馏过程,第一次分馏的结果,得到纯度为~36%的液体空气和纯度为99.99%的液体氮。
在冷凝蒸发器中气态氮冷凝成液氮的同时,放出冷凝热使管外的液氧不断蒸发。
蒸发器内的液体空气导经液空过冷器,被来自上塔的氮气所冷却,然后经节流阀(节-2)节流后压力从~0.54 mpa降低到0.05mpa,在上塔第二十四块分馏盘处喷入上分馏塔中,同时液氮自液氮槽内导出,经液氮过冷器,在过冷器中被来自上分馏塔的冷氮气再度过冷,然后经节流阀(节-3)使其压力从~0.54mpa降低至0.05mpa,在上分馏塔的第五十八块分馏盘处喷入,这样以上塔回流的液体与冷凝蒸发器上升的蒸气进行第二次精馏,向上上升的蒸气经过分馏盘的液体层,被回流的液体所冲洗,气体中的氧气再度凝结,液体中的氮气再蒸发。
空分设备的工艺流程及各部件工作原理空分设备部分部机及单元设备1.空冷塔作用:把出空压机的高温气体(≤100℃)冷却到~18℃,以改善分子筛的工作情况结构:立式圆筒型塔,分上下部分,上下段均为填料塔,塔顶设有分配器,不锈钢丝捕雾器使用:出空压机的空气从下部进入空冷塔,水通过布水器均匀地分布到填料上,顺填料空隙流下,空气则逆水而上与水进行热质交换,经不锈钢丝网捕雾器出塔,进入分子筛吸附系统。
2。
水冷却塔作用:用空分塔来的污氮气和纯氮气冷却外界供水,后由水泵送入空冷塔的上段结构:填料塔,顶设捕雾器和布水器,填料分两层装入塔内,在两填料中间设再分配器,保证让水始终均匀分布,提高水冷塔的效率使用:被冷却的水自上而下流经填料,与空分出来的~33。
6℃的污氮气和纯氮气进行热质交换,使水冷却下来,在塔底被水泵抽走,污氮气从塔顶排除3.分子筛吸附器作用:吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物,使进入空气纯净结构:卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用:空气经过分子筛床层时,将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附,净化后的空气CO2 含量<1ppm;在再生周期中,先被高温干燥气体反向再生后,再被常温干燥气体冷却到常温,两分子筛成队交替使用。
4.主热交换器作用:进行多股流之间的热交换结构:为多层板翅式,相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用:对经分子筛吸附除去水和CO2的压缩空气进行冷却,各返流气(液)在此被加热至常温5。
液空液氮过冷器作用:对低温液体进行过冷结构:为多层板翅式,相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用:液空、液氮和污氮气在经过过冷器时被氮气和污氮气进一步冷却,使之低于饱和温度,这样,液体在节流后可以减少气化,改善上塔的精馏工况.6。
冷凝蒸发器作用:是氮气冷凝和液氧蒸发用,以维持精馏过程的进行结构:为多层板翅式,相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用:其一般置于上下塔之间,下塔上升的氮气在其间被冷凝,而上塔回流的液氧在其间被蒸发.该过程得以进行是因为氮气压力高,液氧压力低,即可以进行氮气的冷凝和液氧的蒸发。
空分设备工艺流程图的讲解Understanding the process flow diagram of a gas separation unit is essential for anyone working in the field of chemical engineering or gas processing. These diagrams provide a visual representation of the various steps involved in the separation of different components in a gas mixture, such as nitrogen, oxygen, and other gases.
了解气体分离装置的工艺流程图对于任何从事化学工程或气体处理工作的人来说都是至关重要的。
这些图表提供了气体混合物中不同成分分离的各个步骤的可视化表现,如氮气、氧气和其他气体。
The process flow diagram typically includes equipment such as compressors, heat exchangers, distillation columns, and various types of valves and control instruments. Each piece of equipment plays a crucial role in the separation process, and understanding how they interact with each other is key to optimizing the overall efficiency of the gas separation unit.
工艺流程图通常包括压缩机、换热器、精馏塔以及各种类型的阀门和控制仪器等设备。
每个设备在分离过程中都起着至关重要的作用,了解它们如何相互作用是优化气体分离装置整体效率的关键。
One of the primary objectives of a gas separation unit is to produce high-purity gases for various industrial applications, such as medical oxygen or nitrogen for food packaging. The process flow diagram outlines the steps involved in achieving this goal, from the initial intake of the gas mixture to the final separation of the individual components.
气体分离装置的主要目标之一是为各种工业应用生产高纯度气体,例如医用氧气或用于食品包装的氮气。
工艺流程图概述了实现这一目标所涉及的步骤,从最初气体混合物的进气到最终各个成分的分离。
Additionally, the process flow diagram serves as a valuable tool for operators and maintenance personnel, as it provides a clear and concise overview of the entire gas separation process. By referring to the diagram, operators can quickly identify potential issues or bottlenecks in the system and take corrective actions to ensure smooth operation and maximum productivity.
此外,工艺流程图对于操作人员和维护人员来说是一种宝贵的工具,因为它提供了整个气体分离过程的清晰简明概述。
通过参考图表,操作人员可以快速识别系统中潜在的问题或瓶颈,并采取纠正措施以确保平稳运行和最大生产力。
In conclusion, the process flow diagram of a gas separation unit is a critical document that encapsulates the intricate details of the separation process in a simplified and visual format. Understanding this diagram is essential for anyone involved in the operation, maintenance, or design of gas processing facilities, as it provides a comprehensive overview of the equipment, processes, and interactions involved in producing high-purity gases for various industrial applications.
总而言之,气体分离装置的工艺流程图是一份至关重要的文件,它以简化和可视化的形式概括了分离过程的复杂细节。
了解这一图表对于从事气体处理设施的操作、维护或设计的任何人来说都是至关重要的,因为它提供了为各种工业应用生产高纯度气体所涉及的设备、流程和相互作用的综合概述。