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空分装置系统划分所谓空分，就是将空气深度冷却至液态，由于液空其组分沸点各不相同，逐步分离出氧、氮、氩等等。
空分装置大体可分以下几个系统：1、空气过滤系统过滤空气中的机械杂质，主要设备有自洁式空气过滤器。
2、空气压缩系统将空气进行预压缩，主要设备有汽轮机、增压机、空压机等。
3、空气预冷及纯化系统将压缩空气进行初步冷却，并去除压缩空气中的水分和二氧化碳等杂质，主要设备有空冷塔、水冷塔、分子筛纯化器、冷却水泵、冷冻水泵等。
4、分馏塔系统将净化的压缩空气深度冷却，再逐级分馏出氧气、氮气、氩气等，主要设备有透平膨胀机、冷箱(内含主塔、主冷、主还、过冷器、粗氩塔、液氧泵、液体泵等)5、贮存汽化系统将分馏出的液氧、液氮、液氩进行贮存、汽化、灌充，主要设备有低温液体贮槽、汽化器、充瓶泵、灌充台等。
空气冷却塔结构工作原理空冷塔（Φ4300×26895×16），主要外部有塔体材质碳钢，内部有2层填料聚丙烯鲍尔环，并对应2层布水器。
其作用是对从空压机出来的空气进行预冷。
空气由塔底进入，塔顶出去，冷冻水从塔顶进入，塔顶出去，在这样一个工程中，冷冻水和空气在塔内，经布水器填料的作用充分的接触进行换热，把空气的温度降低。
水冷却塔的结构及工作原理水冷却塔（规格Φ4200×16600×12），主要外部有塔体材质碳钢，内部有一层聚丙烯鲍尔环填料，对应一根布水管；一层不锈钢规整填料。
其作用式把从冷却水进行降温，生成冷冻水供给空冷塔。
基本原理和空冷塔一样，从冷箱出来的温度较低的污氮气，进入水冷塔下部，在水冷塔内部经填料与从上部来的冷却水充分接触换热后排出，在此过程中冷却水生成冷冻水。
分子筛结构以及原理，其再生过程原理吸附空气中的水份、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。
空分设备简介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20000m3/h、30000m3/h和50000m3/h（氧）的特大型空分设备的能力。
基本系统空分设备是一个大型的复杂系统，主要由以下子系统组成：动力系统、净化系统、制冷系统、热交换系统、精馏系统、产品输送系统、液体贮存系统和控制系统等。
动力系统：主要是指原料空气压缩机。
空分设备将空气经低温分离得到氧、氮等产品，从本质上说是通过能量转换来完成。
而装置的能量主要是由原料空气压缩机输入的。
相应地，空气分离所需要的总能耗中绝大部分是原料空气压缩机的能耗。
净化系统：由空气预冷系统（空冷系统）和分子筛纯化系统（纯化系统）组成。
经压缩后的原料空气温度较高，空气预冷系统通过接触式换热降低空气的温度，同时可以洗涤其中的酸性物质等有害杂质。
分子筛纯化系统则进一步除去空气中的水分、二氧化碳、乙炔、丙烯、丙烷和氧化亚氮等对空分设备运行有害的物质。
制冷系统：空分设备是通过膨胀制冷的，整个空分设备的制冷严格遵循经典的制冷循环。
不过通常提到的空分制冷设备，只要是指：膨胀机。
热交换系统：空分设备的热平衡是通过制冷系统和热交换系统来完成的。
随着技术的发展，现在的换热器主要使用铝制板翘式换热器。
精馏系统：空分设备的核心，实现低温分离的重要设备。
通常采取高、低压两级精馏方式。
只要由低压塔、中压塔和冷凝蒸发器组成。
产品输送系统：空分设备生产的氧气和氮气需要一定的压力才能满足后续系统的使用。
只要由各种不同规格的氧气压缩机和氮气压缩机组成。
液体贮存系统：空分设备能生产一定的液氧和液氮等产品，进入液体贮存系统，以备需要时使用。
只要是由各种不同规格的贮槽、低温液体泵和汽化器组成。
控制系统：大型空分设备都采用计算机集散控制系统，可以实现自动控制。
空分设备是以空气为原料，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，广泛应用于传统的冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业气体供应等领域。
简单来说就是空分的系统流程包括：•压缩系统•预冷系统•纯化系统•换热系统•产品送出系统•膨胀制冷系统•精馏塔系统•液体泵系统•产品压缩系统我们按照空分系统流程对设备进行一一介绍：有自洁式空气过滤器、汽轮机、空压机、增压机，仪表气压缩机等。
万等级以上双层，6万等级以上三层布置；一般单台压缩机需要单独布置过滤器，同时布置在上风口。
对工质做功的型式。
汽轮机一般常用的有三种形式：全凝、全背压和抽凝，较为常用的是抽凝。
产能耗低2%左右，投资高80%；空压机采用出口放空，不设置回流管路，一般有最小吸入流量防喘振要求，采用入口导叶进行流量调节，进口国产机组均是四级压缩三级冷却（末级不冷却）。
主空压机配备一套水洗系统，用以冲洗各级叶轮和蜗壳表面沉积物。
该系统随主机成套。
（5）增压机一般大型空分装置投资采用单轴等温型离心压缩机和齿轮式离心压缩机两种，其中齿轮式在能耗上占较大优势，尤其压比较大的工况。
（6）仪表气压缩机一般有三种形式：无油螺杆机，活塞式和离心式。
由于活塞式和离心式天然无油，所以不需要除油装置，只需要配套干燥装置（除水）和精密过滤器（除固体颗粒）即可；而螺杆机一般有有油和无油然后除油两种，喷油螺杆机需要设置除油装置，同时需要设置精度非常高的除油过滤器，以满足工艺要求，这种机型的优势是价格较便宜；无油螺杆采用干转子或者水润滑，这种机型优点是绝对不含油，缺点是价格较贵。
气量500Nm³/h以下适合选活塞式；气量在2000Nm³/h以下适合选螺杆机或活塞机；气量在2000Nm³/h以上即三种机型都可以选，气量大时离心式压缩机较有优势，其易损件较少，同时好维护，性价比较高。
仪表压缩机在开车时使用，正常运行后由分子筛纯化器后抽取。
空分制氧-第一章制氧流程第一章制氧流程 01.1 概述 01.1.1 制氧机分类 01.1.2 制氧机的性能指标 01.1.3 国产空气分离设备的型号规定 (5)1.1.4 制氧机的发展 (5)1.2 制氧机的典型流程 (6)1.2.1 150m3/h制氧机 (6)1.2.2 3200 m3/h制氧气机 (7)1.2.3 10000 m3/h制氧机 (8)1.2.4 KDON-6000/13000增压分子筛净化全低压制氧机 (10)1.3 制氧流程组织 (12)1.3.1 流程组织要求 (12)1.3.2 制冷系统组织 (12)1.3.3 防爆系统组织 (19)1.3.4 换热器系统组织 (22)1.4 流程比较 (24)第二章制冷......................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1 空气的液化................................................................................................ 错误!未定义书签。
2.1.1 流膨胀效应................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1.2 膨胀制冷....................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1.3 节流与等熵膨胀的比较............................................................... 错误!未定义书签。
空分装置简介洗涤剂化工厂空分车间由氮氧站和空压站布置成一个区域组成的气体车间，为生产装置和辅助系统提供需要的氮气、氧气、仪表风和工业风。
1.1.1装置简介氮氧站包括空分装置、液氧液氮储存、压氧、压氮系统，空分装置有两套KDON-800/1400空分设备（其中一套生产、另一套备用），该装置于1991年8月建成投产，装置设计生产能力为氮气1400Nm3/h,氧气800Nm3/h，该装置占地面积为20072 m2。
空分装置为开封空分设备厂开发研制的新型产品。
它采用常温分子筛吸附法净化空气，工艺流程简单，操作方便，运行安全平稳。
为了满足生产装置氧、氮的连续供气，装置内设置了液氧、液氮的储罐及气化系统。
为了保证全厂各用户需求，由压氧、压氮系统供应压缩氧气和压缩氮气，按设计值，提供给用户的氮气质量为含02≤8PPm，供给压力,产量1400 Nm3/h，提供的氧气质量为≥%，供给压力为 MPa，产量为800 Nm3/h。
空压站于1991年8月建成投产，设计可为全厂提供仪表风4000 Nm3/h，供给压力 MPa，仪表风露点为≤-40℃，工业风1080 Nm3/h，供给压力 MPa。
1.1.2工艺原理1.1.2.1 空分装置原理空气主要是由%的氮气和%的氧气及其它气体混合而成。
空气分离就是先使空气冷却到一定的低温，而使其液化成为液态空气。
再利用氧和氮两种液体的沸点不同（在大气压力下，氧的沸点为﹣183.98℃，而氮的沸点为﹣195.8℃），在装有筛板的空分塔内进行分离。
空分塔又称之为精馏塔。
空气精馏塔一般可分为单级精馏塔和双级精馏塔，单级精馏塔只能制取一种纯产品。
洗涤剂化工厂空分装置采用双级精馏塔制取高纯度的氮气和氧气。
氮气供全厂各用户，氧气供脂肪醇。
所谓精馏，就是同时并多次地运用部分蒸发与部分冷凝的过程。
压缩并经冷却到冷凝温度的液态空气进入精馏塔后，在塔内气化空气自下而上地穿过每块塔板与塔板上的液体接触，这样气体中的氧逐步冷凝到液体中去，而液体中的氮便蒸发到气体中去，每经过一块塔板，气体中的氮浓度便提高一次，这样经过多层塔板（只要塔板数足够多），在塔的上部便得到纯度为%以上的高纯度氮气，在塔底便可得到氧纯度（30～38%）较高的液体，称之为富氧空气。
空分制氧工程技术介绍一、空气分离制氧的主要工艺及其比较氧气在工业生产和日常生活中有广泛的用途，空气中含有21%（体积浓度）的氧气，是最廉价的制氧原料，因此氧气一般都通过空气分离制取。
■空气分离制氧主要工艺1．深冷分离工艺：传统制氧技术、氧气纯度高、产品种类多，适用于大规模制氧。
2．变压吸附工艺（PSA，Pressure swing absorption）：新兴技术，投资小、能耗低，适用于氧气纯度不太高、中小规模应用场合。
3．膜分离工艺：尚不成熟，基本未得到工业应用。
■变压吸附制氧技术特点——与深冷制氧技术相比●工艺流程简单，不需要复杂的预处理装置；●产品氧气纯度可达95%，氮气含量小于1%，其余为氩气；●制氧规模10000m3/h以下时，制氧电耗更低、投资更小；●装置运行自动化程度高，开停车方便快捷；●装置运行独立性强，安全性高；●装置操作简单，操作弹性大（部分负荷性优越，负荷转换速度快）；●装置运行和维护费用低；●土建工程费用低，占地少。
■深冷空分制氧工艺与变压吸附制氧工艺的比较二、变压吸附空分制氧工艺原理★变压吸附空气分离制氧原理空气中的主要组份是氮和氧，通过选择对氮和氧具有不同吸附选择性的吸附剂，设计适当的工艺过程，使氮和氧分离制得氧气。
氮和氧都具有四极矩，但氮的四极矩（0.31Â）比氧的（0.10Â）大得多，因此氮气在沸石分子筛上的吸附能力比氧气强（氮与分子筛表面离子的作用力强）。
因此，当空气在加压状态下通过装有沸石分子筛吸附剂的吸附床时，氮气被分子筛吸附，氧气因吸附较少，在气相中得到富集并流出吸附床，使氧气和氮气分离获得氧气。
当分子筛吸附氮气至接近饱和后，停止通空气并降低吸附床的压力，分子筛吸附的氮气可以解吸出来，分子筛得到再生并重复利用。
两个以上的吸附床轮流切换工作，便可连续生产出氧气。
氩气和氧气的沸点接近，两者很难分离，一起在气相得到富集。
因此变压吸附制氧装置通常只能获得浓度为90%~95%的氧气（氧的极限浓度为95.6%，其余为氩气），与深冷空分装置的浓度99.5%以上的氧气相比，又称富氧。
关于空分设备制氧能耗考核总结摘要】介绍降低空分设备制氧能耗的一系列相关措施。
【关键词】空分设备；能耗；优化操作0.引言科学技术的发展带动了许多行业的发展，空分分离技术也得到了发展与完善。
随着全世界范围内资源的日渐匮乏，在氧气制备工作中消耗的能耗量成为业内人士关注的关键点。
本次研究分析某冶炼厂12000型空分设备，以此为例对空分设备在制备氧气的工作过程中降低能耗的措施以及调整系统的构思进行阐述。
1.设备简介该冶炼厂使用空分设备为KDONAr一12000/1000/384型，其工作步骤是通过空气压缩机产生热空气，交由预换热器进行换热，再转移至空气冷却塔底端，进而热空气会从下至上贯穿空气冷却塔，空气冷却塔内部下上端装有填料，从而实现热空气与冷冻水和冷凝水进行逆流接触，进而实现热交换，在冷却空气的同时实现洗涤空气。
在冷却空气的过程中需要最大程度上降低空气温度，减少空气中游离水分的含量，从而达到使吸附器工作负荷下降的目的。
自冷箱中存有污氮，污氮从自冷箱发出，进入水冷却塔底端，水冷却塔的内部设有填料和冷却水，污氮进入到水冷却塔底端以后会自下而上与水冷却塔内部的冷却水与填料实现逆流接触，充分接触后，水冷却塔内部的污氮温度会增加，湿度会增加，随后排放到大气中，如此一来冷却水就会进一步降温冷却为冷冻水，进入到空冷塔参与换热，从而降低空气温度。
空气预冷系统中存有空气，空气预冷系统中的空气在排出以后会流入空气纯化系统，空气纯化系统的主要工作原理是利用其内部吸附剂的吸附作用将空气中的H2O、CO2、以及一些碳氢化合物除去，空气纯化系统中的吸附剂位于吸附器当中，吸附器是两个独立的双床层结构容器，其中一台容器在运行过程中，另外一台容器会将来自冷箱的污氮在预热器和加热器的作用下实现加热再生，用于切换备用，从而确保纯化器的持续运作。
2.节能措施2.1预换热器加设阀门使用管壳式预换热器，加设旁通管路同时加装阀门，确保预换热器在运行过程中可以实现拆装与检修。
