图解工业制氧生产工艺

制氧站生产工艺流程一、制氧/制氮系统工艺流程及主要设备空气二、工艺流程中各步骤工作原理及用途1、空气过滤器空气过滤器的净气室出口与空气压缩机入口相连接，当空气压缩机启动后，内部气压低于大气压，在负压作用下，从大气中红吸入加工空气。

空气经过过滤筒，灰尘灰尘会被滤网阻挡，无数小颗粒粉尘会吸附在过滤筒上，干净的空气进入空气压缩机中，所以过滤器中的滤筒需要经常吹扫。

此外空气过滤器外安装有一层粗滤网，起到初步过滤的作用。

2、空气压缩机空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。

空气压缩机类型为离心式空气压缩机，一个空压机车间里有两台空气压缩机，当空气压力不够的时候会启动另外一台增加压力。

⑴EZ45-2+1空压机工作原理（简图如图1所示）空气走向为：过滤器冷却图1⑴ 47YD112空压机工作原理图2相同颜色代表管径相同3、空冷塔和水冷塔工艺流程如图3所示。

自空压机压缩后的高温空气②进入空冷塔压缩空气在空冷塔上升过程中，与塔上部喷入低温冷冻水⑧、中部喷入的循环冷却水①进行直接接触换热，将空气冷却后③送入分子筛。

从空冷塔中出来的冷却水④返回到冷却水循环系统中。

进入水冷塔的冷却水⑤与从水冷塔底部进入的干燥空气⑥进行逆流接触，干空气吸收水分达到饱和从塔顶释放⑦，冷却水温度降低形成冷冻水⑧，该冷冻水由泵打入空冷塔上部对空气进行冷却。

4、分子筛分子筛吸附器为卧式双层床结构，下层为活性氧化铝，上层为分子筛，两只吸附器切换工作。

由空冷塔来的空气，经吸附器除去其中的水分，CO2及其它一些碳氢化合物后，除一部分工作仪表之外，其余均全部进入分馏塔及增压机。

当一台吸附器工作时，另一台吸附器则进行再生，冷吹备用。

由分馏塔来的污氮，经两台电加热炉加热至180度后，入吸附器加热再生，解析掉其中的水分和CO2，后经放空消声器派入大气。

5、换热器换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备6、膨胀机增压透平膨胀机，由分子筛吸附器来的洁净空气一部分进入增压器，消耗掉由膨胀机输出的能量，同时使压力得以升高，经增压后的空气入增压机后冷却器，被常温水冷却到38左右，入主换热器冷却到一定温度167K 后入透平膨胀机膨胀，然后经膨胀后换热器进一步冷却入上塔参与精馏。

氧气工业制法
水下氧气工业制法是一种立体控制的原材料经换热、脱附、分离，以及零气稀释等多步处理机制而制成洁净氧气的一种工艺. 首先, 将原料水以低温放置下反应器, 其温度逐渐降低到供氧温度的环境. 在换热器中，添加助燃剂使温度降低，直到氮气脱除温度，产物达到干燥水气.随后，将干燥水气经蒸发分离换热器，将水分完全蒸发出，最终制取洁净的氧气.
上述步骤制取的洁净氧气中含有氮气、水蒸气等有害成分，因此须经过零气稀释这一程序. 将制取的洁净氧向压换热器投入平衡准备，使其达到恒定温度. 这时，上压室内含有氧气和部分氮气混合物，氮气从上压换热器流出，而洁净氧气则被进料口不断补充，从而使氧气混合物恒定.
在循环换热器中，将压室内氮气流出回流到低压换热器，再返回到上压换热器，使氮气的比重慢慢降低，当低压换热器的温度升高时，氮气比重达到设定值，水蒸气就会被氧气替代，最终可制取洁净氧气.
以上是水下氧气工业制法的基本流程，经过以上几步处理机制，就可以得到洁净的氧气，其中氧含量高达99.5%，可以满足各种压力、浓度的需要。

氧气生产工艺流程图英文回答：Oxygen Production Process Flowchart.1. Air intake.Raw air is drawn into the compressor from the atmosphere.2. Air compression.The air is compressed in a multi-stage compressor to increase its pressure.3. Cooling and purification.The compressed air is cooled in an air-to-air heat exchanger to remove moisture and impurities.4. Molecular sieve adsorption (MSA)。

The cooled and purified air is passed through a molecular sieve bed, which selectively adsorbs nitrogen and other gases, leaving behind oxygen.5. Expansion.The oxygen-rich gas exiting the MSA is expanded through a turbine, which further cools the gas and raises its purity.6. Final purification.Any remaining impurities in the oxygen are removed by passing the gas through a activated carbon filter.7. Storage and distribution.The purified oxygen is stored in high-pressure containers and distributed to end users.中文回答：制氧工艺流程图。

工业制氧气的原理化学
工业制氧气的原理化学主要涉及两个过程：空气分离和制氧。

1. 空气分离：空气主要由氮气（约78%）、氧气（约21%）、水蒸气和稀有气体组成。

工业生产中，采用常见的空气分离技术是通过冷却压缩空气，然后通过膜技术或吸附剂技术（如分子筛或活性炭）分离氧气和氮气。

2. 制氧：制氧通常使用两种主要的工艺：常压吸附法和膜分离法。

- 常压吸附法：这种方法使用吸附剂，例如分子筛，可以选择性地吸附氮气，而不吸附氧气。

空气首先被压缩，并通过吸附床，其中用于吸附氮气。

氧气则从吸附床中通过洗涤剂冲洗，从而分离出来。

然后，吸附床通过排空或升压进入再生，以将吸附的氮气释放掉。

- 膜分离法：膜分离法使用特殊的膜材料，如聚合物膜或陶瓷膜，可以选择性地通过氧气，而阻止氮气的通过。

将压缩的空气通过膜，氧气可以通过膜的孔洞或固溶体扩散到另一侧，而氮气被阻拦。

通过这种方式，可以有效地分离氧气和氮气。

上述两种工艺可以根据实际需要进行调整和组合，以满足产量和纯度的要求。

工业制氧工业制氧是指制造大量氧气，注重成本，讲究大量制取，对纯度要求一般不会太高。

大致可分为以下几种方法（一）物理制氧1、空气冷冻分离法空气中的主要成分是氧气和氮气。

利用氧气和氮气的沸点不同（氧气沸点为-183℃，氮气沸点为-196℃），从空气中制备氧气称空气分离法。

首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却，使之成为液态空气。

然后，利用氧和氮的沸点的不同，在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝，将氧气和氮气分离开来，得到纯氧(可以达到99．6％的纯度)和纯氮(可以达到99．9％的纯度)。

如果增加一些附加装置，还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。

由空气分离装置产出的氧气，经过压缩机的压缩，最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存，或通过管道直接输送到工厂、车间使用。

使用这种方法生产氧气，虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术，但是产量高，每小时可以产出数干、万立方米的氧气，而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气，所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来，这种制氧方法一直得到最广泛的应用。

2、分子筛制氧法（吸附法）利用氮分子大于氧分子的特性，使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。

首先，用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中，空气中的氮分子即被分子筛所吸附，氧气进入吸附器内，当吸附器内氧气达到一定量（压力达到一定程度）时，即可打开出氧阀门放出氧气。

经过一段时间，分子筛吸附的氮逐渐增多，吸附能力减弱，产出的氧气纯度下降，需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮，然后重复上述过程。

这种制取氧的方法亦称吸附法。

最近，利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来，便于家庭使用。

3、电解制氧法把水放入电解槽中，加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度，然后通入直流电，水就分解为氧气和氢气。

每制取一立方米氧，同时获得两立方米氢。

工业制氧原理及流程空气中含氮气78%,氧气21%。

由于空气是取之不尽的免费原料,因此工业制氧/制氮通常是将空气中的氧气和氮气分离出来。

制氧氧气用来炼钢；氮气用来搅拌钢水,氧气和氮气均是重要的冶金原料。

本专题将详细介绍制氧/制氮的工艺流程,主要工艺设备的工作原理等信息。

[制氧/制氮目的]：制氧氧气用来炼钢；氮气用来搅拌钢水,氧气和氮气均是重要的冶金原料。

[制氮原理简介]：以空气为原料,利用物理的方法,将其中的氧和氮分离而获得。

工业中有三种,即深冷空分法、分子筛空分法<PSA>和膜空分法。

Ａ：深冷空分制氮深冷空分制氮是一种传统的制氮方法,已有近几十年的历史。

它是以空气为原料,经过压缩、净化,再利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<在1大气压下,前者的沸点为-183℃,后者的为-196℃>,通过液空的精馏,使它们分离来获得氮气。

深冷空分制氮设备复杂、占地面积大,基建费用较高,设备一次性投资较多,运行成本较高,产气慢<12～24h,安装要求高、周期较长。

综合设备、安装及基建诸因素,3500Nm3／h以下的设备,相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20％～50％。

深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮,而中、小规模制氮就显得不经济。

Ｂ：分子筛空分制氮以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA制氮。

此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。

与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快<15～30分钟>、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3／h以下制氮设备中颇具竞争力,越来越得到中、小型氮气用户的欢迎,PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。

工业制氧方法工业制氧是指制造大量氧气，大致可分为以下几种方法。

1、空气冷冻分离法空气中的主要成分是氧气和氮气。

利用氧气和氮气的沸点不同，从空气中制备氧气称空气分离法。

首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却，使之成为液态空气。

然后，利用氧和氮的沸点的不同，在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝，将氧气和氮气分离开来，得到纯氧(可以达到99．6％的纯度)和纯氮(可以达到99．9％的纯度)。

如果增加一些附加装置，还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。

由空气分离装置产出的氧气，经过压缩机的压缩，最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存，或通过管道直接输送到工厂、车间使用。

使用这种方法生产氧气，虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术，但是产量高，每小时可以产出数干、万立方米的氧气，而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气，所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来，这种制氧方法一直得到最广泛的应用。

2、分子筛制氧法（吸附法）利用氮分子大于氧分子的特性，使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。

首先，用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中，空气中的氮分子即被分子筛所吸附，氧气进入吸附器内，当吸附器内氧气达到一定量（压力达到一定程度）时，即可打开出氧阀门放出氧气。

经过一段时间，分子筛吸附的氮逐渐增多，吸附能力减弱，产出的氧气纯度下降，需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮，然后重复上述过程。

这种制取氧的方法亦称吸附法。

最近，利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来，便于家庭使用。

3、电解制氧法把水放入电解槽中，加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度，然后通入直流电，水就分解为氧气和氢气。

每制取一立方米氧，同时获得两立方米氢。

用电解法制取一立方米氧要耗电12—15千瓦小时，与上述两种方法的耗电量（0．55—0．60千瓦小时）相比，是很不经济的。