空分工艺、设备基础知识(图文示例).
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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。
空分设备流程空分设备流程是一个复杂系统,由空气除尘、压缩、净化、制冷、换热、精馏、产品输送、液体贮存和控制等系统组成。
一、除尘空气中含有大量的尘埃,压缩机在长时间的高速运行中,粉尘会对机器造成磨损、腐蚀和结垢,缩短机器寿命。
因此必须设置原料空气过滤器,以清除空气中的尘埃。
※除尘机理共有5种:(1)惯性撞击(2)布朗扩散(3)直接拦挡(4)重力沉降(5)静电沉降目前空分设备普遍使用的是自洁式过滤器。
自洁式过滤器是由高效过滤筒、文氏管、自洁专用喷头、反吹系统、净气室和出风口、框架组成。
过滤过程:在压缩机吸气负压作用下,吸入周围的环境空气。
当空气穿过高效过滤筒时,粉尘由于重力、静电和接触,被阻挡留在滤筒外表面,净化空气进入净气室然后经出风管进入压缩机。
自洁过程:当电脑发出指令电磁阀启动,瞬间释放一股压力为0.4—0.6MPa的脉冲气流。
经专用喷头整流喷出,文氏管卷吸、密封、膨胀从滤筒内部均匀地向外冲击,将积聚在滤筒外表面的粉尘吹落,自洁过程完成。
清灰控制有3种方法:(1)定时定位,可任意设定间隔时间和自洁时间。
(2)差压自洁。
当压差超过指标时,进入自动自洁。
(3)手动自洁。
当电控箱故障或粉尘较多时,采用手动自洁。
优点:(1)过滤阻力小(150—800Pa)(2)过滤效高比一般的高5%--10%(3)适应性广(4)耗气少(反吹)(5)结构简单(6)日常维护工作量少二. 空气压缩空分设备将空气经低温分离得到氧、氮等产品。
从本质上来说是通过能量转换来完成的,能量主要是原料空气压缩机输入的。
空气所需的总能耗中绝大部分是原料空气压缩的能耗。
压缩机的分类:按结构分:按压力分:有低压,中压,高压,超高压终端排气压力小于0.2MPa为鼓风机,大于0.2MPa的才称为压缩机。
低压0.2--1MPa,中压1--10MPa,高压10--100MPa,大于100MPa 为超高压。
大型空分设备都选用离心式压缩机。
优点:(1)结构紧凑,排气量大,连续运转周期长(2)气缸内不需要油润滑,所以加工空气不带油(3)供气连续,稳定,无循环脉冲缺点:工作范围较窄,一旦偏离设计工况,效率降低甚至发生故障。
•引言•空分技术概述•空分设备介绍目录•空分工艺流程详解•空分操作实践与技巧•安全生产与环境保护要求•总结与展望01引言提升员工技能保障生产安全促进企业发展030201培训目的和意义培训内容和方式培训内容培训方式预期效果员工技能提升生产安全保障企业人才储备02空分技术概述空分技术定义与原理定义原理空分技术的原理主要是基于空气中氧气、氮气等组分的沸点不同,通过压缩、冷却、液化、精馏等步骤,实现各组分的分离和提纯。
空分技术发展历程初始阶段早期的空分技术主要依赖于低温精馏法,设备庞大且能耗较高。
发展阶段随着技术的进步,空分技术逐渐实现了设备的小型化和能耗的降低,同时出现了变压吸附、膜分离等新型空分技术。
现阶段目前,空分技术已经广泛应用于工业、医疗、环保等领域,成为现代工业不可或缺的一部分。
空分技术应用领域工业领域01医疗领域02环保领域0303空分设备介绍设备组成及功能01020304空压机预冷系统分子筛吸附器精馏塔启动精馏塔在确认分子筛吸附器正常工作后,启动精馏塔进行空气分离。
按照设定的程序启动分子筛吸附器,确保其正常工作。
启动预冷系统开启预冷系统相关阀门,启动冷却水泵和冷冻机,对原料空气进行预冷处理。
开机前检查检查设备各部件是否完好,润滑油、冷却水等是否充足,确启动空压机设备操作流程设备维护与保养定期检查润滑油更换清洗过滤器校验仪表04空分工艺流程详解原料选择与预处理预处理步骤原料种类包括压缩、冷却、过滤和去除水分等,以确保原料空气的质量。
设备选用分离方法包括深冷分离和吸附分离等,深冷分离是目前应用最广泛的方法。
分离原理利用空气中各组分沸点的差异,通过精馏方法实现分离。
设备介绍精馏塔是空分设备的核心部件,其设计和操作对分离效果有重要影响。
空气分离原理及方法产品检测与质量控制产品种类主要产品为氧气、氮气和氩气等,应确保其纯度和质量。
检测方法包括化学分析和仪器分析等,以检测产品中的杂质和含量。
质量控制措施建立严格的质量管理体系,对原料、过程和产品进行全方位监控,确保产品质量稳定可靠。