空气分离技术

空气分离技术一、引言空气分离技术是一项重要的工业技术，它能将空气中的氧气、氮气、氩气等成分进行分离，以满足不同行业的需求。

本文将介绍空气分离技术的原理、应用领域以及发展前景。

二、空气分离技术的原理空气分离技术是基于空气中不同组分的物理特性进行分离的方法。

空气主要由氮气、氧气和少量的稀有气体组成，它们的分子量和沸点存在一定差异。

利用这些差异，可以通过吸附、压缩、冷却等方法将氮气、氧气等成分分离出来。

常用的空气分离技术包括压力摩擦吸附法、膜分离法和冷凝分离法等。

其中，压力摩擦吸附法是利用吸附剂对不同组分的选择性吸附来实现分离。

膜分离法则是通过不同气体在膜材料上的扩散速率差异实现分离。

而冷凝分离法则是通过气体的沸点差异，通过冷却使气体凝结成液体，再进行分离。

三、空气分离技术的应用领域空气分离技术在许多领域都有广泛的应用。

首先，空气分离技术是工业制氧的重要手段。

通过空气分离技术可以将空气中的氧气分离出来，广泛应用于冶金、化工、医药等行业。

其次，空气分离技术还可以用于生产氮气和稀有气体。

氮气广泛应用于食品保鲜、化工反应、电子制造等领域，而稀有气体如氩气则用于焊接、气体放电等工艺。

此外，空气分离技术还可以用于空分设备中的气体液化和制取。

四、空气分离技术的发展前景随着工业的发展和技术的进步，空气分离技术也在不断创新和发展。

目前，研究人员正在探索更高效、更节能的空气分离技术，以满足不同行业对氧气、氮气等气体的需求。

例如，一些新型的膜材料和吸附剂正在被开发，以提高分离效率和降低能耗。

此外，随着新能源的兴起，空气分离技术在氢能源领域也有广阔的应用前景。

空气中的氢气可以通过空气分离技术得到，从而推动氢能源的发展。

总结空气分离技术是一项重要的工业技术，它通过利用空气中不同组分的物理特性实现分离。

这项技术在工业制氧、氮气生产、稀有气体制取等领域有广泛应用，并且在不断创新和发展。

未来，随着技术的进步和需求的增长，空气分离技术将有更广阔的应用前景。

空气分离原理
空气分离原理是指将空气中的氧气、氮气和其他气体分离出来的过程。

空气主要由氮气（约占78%）和氧气（约占21%）
以及少量的水蒸气、氩气、二氧化碳等组成。

空气分离的方法有多种，常见的包括压力摩擦吸附（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）、膜分离和气体液化等技术。

以下是其中两种常见的空气分离原理：
1. 压力摩擦吸附技术（PSA）：该技术利用吸附剂对气体分子
的吸附选择性来实现分离。

通常情况下，吸附剂对氮气的亲和力较强，因此当空气通入吸附塔时，氮气会被吸附在吸附剂表面，而氧气等其他气体则通过吸附剂层，得到分离。

然后，在降低吸附塔的压力或提高吸附塔温度的条件下，吸附剂释放出吸附的氮气，以再生吸附剂，实现气体的分离和提纯。

2. 气体液化技术：该技术利用气体的不同沸点来实现分离。

根据不同气体的沸点特性，通过降低空气温度使其达到沸点以下，将氧气等易液化气体液化收集，而将剩余的氮气通过分流器排出。

这一方法主要应用于工业氧气和工业氮气的生产中，因为在常温下氧气的沸点较低，而氮气的沸点较高，利用这一特性可实现它们的分离。

综上所述，空气分离原理主要包括压力摩擦吸附技术和气体液化技术。

这些技术能够根据气体的物理化学性质实现对氧气、氮气等气体的有效分离和提纯，为空气分离行业提供了重要的技术基础。

空分设备中空气分离技术分析摘要：介绍了现在国内关于空分设备中的空气净化技术，重点关于除去固体杂质和除去气体杂质，并分析相应净化原理，净化技术及危险杂质的危害。

关键字：空气净化危险杂质干蒸发机械除杂化学除杂空气中除氧、氮外。

还含有少量的氩、水蒸汽、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物等气体，以及少量的灰尘等固体杂质。

空气中的水蒸汽含量约为4-40克/米3空气(随地区和气候而异)。

二氧化碳的含量可达0.6—0.9克/米3空气，乙炔含量约为0.01一0.1厘米3/米3空气(在乙炔站和化工厂附近含量可达0.5一l厘米3/米3空气，甚至更高)，灰尘等固体杂质的含量一般为0．005—0．0l克，米3空气(冶金厂附近可高达0.05克/米3空气)。

这些杂质在每立方米空气含量虽然不高。

但由于大型空分装置每小时加工空气量都在几万甚至十几万立方米。

因此每小时带人空分装置的总量还是可观的[ 1 ] .。

少量的有害的杂质随原料空气进入空分设备内，会带来如下影响气体杂质在局部区域内冻结,堵塞设备，可燃性杂质引起爆炸，以及腐蚀、磨损、堵塞等。

为此要设置专门的空气净化设备，清除少量有害杂质，确保运行的安全性、可靠性和经济性[ 2 ]。

（一）空分设备的爆炸危险空分设备的爆炸是空气分离生产中的重大威胁。

据调查知国内85例化学性爆炸事故中，高、中压和双压流程占82%，全低压流程占18%，液氧设备无爆炸事故。

发生爆炸的部位统计，主冷凝蒸发器46例，占54%，辅助冷凝蒸发器14％，主换热器11%。

列管式冷凝蒸发器17例中，底部爆10例，汽、液交界处5例，顶部2例[ 2 ]。

其中板翅式冷凝蒸发器爆炸部位是汽、液交界处。

绝大多数爆炸是在塔内CO2较多、阀门经常堵塞，而操作频繁、压力波动、主冷液面过抵、主冷液面忽高忽低、气流冲击等情况下发生。

爆炸部位大多数在富氧液休或液氧蒸发区域，由于液体蒸发使各种危险杂质浓缩或析出，加上剧烈脉冲与摩擦等，就引起爆炸。

空气分离的几种主要技术变压吸附（PSA）空气分离技术自世界上第一套变压吸附制氧设备用于废水处理出现来，PSA工艺得到了迅猛的发展，相继用于提取氢气、氦气、氩气、甲烷、氧气、二氧化碳、氮气、干燥空气等应用中。

与此同时，各种吸附剂品种和性能也得到显著的提高。

随着吸附剂性能和品种不断提高，新的纯化分离技术被用于优化的吸附工艺。

变压吸附制氧工艺经历了超大气压常压解吸流程到穿透大气压真空解吸流程。

吸附床数量也有数床转化到双床直至单床。

使流程更实用经济。

1.变压吸附工艺一般包括以下四个步骤：（1）原料空气通过吸附床的入口端，在高吸附压力下选择吸附氮气（根据生产气而定），而未被吸附的产品（氧）从吸附床的另一端释放出来。

（2）吸附床泄压到较低的解吸压力，解吸出来的氮气从吸附床的进料端排出。

（3）通过引入吹除气进一步解吸被吸附的氮气。

（4）吸附床重新增压到较高的吸附压力。

在一个周期内按照上述顺序重复操作并随后按需补入原料气即可继续得到产品气。

2.VPSA双床制氧工艺过程简介, 双床VPSA制氧工艺流程简图1 -12所示。

系统包括一台空气增压机，内装高效吸附能力的合成氟石分子筛，切换阀门一套，真空泵一台，富氧缓冲罐一台以及计算机控制系统。

该装置在一个循环周期内大致经历（1）吸附床以某一中间压力增压到高的吸附压力。

（2）在较高吸附压力条件下，从吸附床进料端引入原料空气并从吸附床出口端流出很少被吸附的富氧产品气。

（3）顺放（或均压）用吸附床产品端释放出来的气体对系统中的另一初始压力较低的吸附床充压至某一中间压力。

（4）逆流泄压到较低的解吸压力，吸附床内废气从原料进口端释放出来。

（5）接着，吸附床被均压到前面所说的某一中间压力，均压气流经吸附床产品端，它来于系统中另一初始压力较高的吸附床。

1进口过滤器2空气压气机3冷却器4真空泵5、6吸附床7储气罐8备用液态氧9氧压机10负载跟踪装置11计算机控制和分析装置12远程控制中心图1-12双床流程简图此外，在每只吸附床的相同部位对床层内温度进行监测，以便跟踪每个床内的温度曲线。

1 空气分离的方法可分为低和非低两种，其中非低空气分离方法包括吸附、膜分离、化学分离法。

由于目前在大规模制取氧、氮气液产品，尤其是高纯度产品方面低分离法具有无法取代的竞争优势，而且只有低分离法才具有可同时生产氩等稀有气体产品的能力，故低法在空气分离的工业应用中占据非常重要的地位。

变压吸附法是20世纪50年代末才开发成功的，由于其独有的灵活方便、投资少、能耗低的优点，近年来变压吸附空分富氧技术在中小规模富氧应用领域得到越来越多的应用。

膜分离空分是80年代国外兴起的高新技术，属高分子材料科学，它是21世纪十大新科技产业之一。

该技术虽起步晚，但发展较快2中国深冷空分设备的现状空分之家-- ----空分操作和管理人员的园地.全球工业气体市场由七大跨国气体公司所垄断。

2001年各公司市场占有率分别为AL（法国液化空气公司）占18％，BOC14％，Praxair（普莱克斯）130％，ap（美国气体化工产品有限公司）11％，Linde/AGA （德国林德公司）10％，日本酸素（NSC）5％，Messer（梅塞尔）4％，其它25％。

经过几十年的发展，我国空气分离设备制造业已形成杭州杭氧股份有限公司、四川空分设备（集团）有限公司、开封空分集团有限公司三足鼎立局面。

另外，法液空、林德等跨国公司在中国建立了合资或独资空分设备制造企业，给中国空分设备制造企业发展增添了新的力量。

2004年年末，杭氧与德国梅塞尔集团签署了联合促销与发展协议，使我国空分设备制造有望挑战世界垄断市场。

空分设备制造领域，国内企业与国外先进水平至少有十年的差距。

大型空分设备，还是跨国气体公司占优势。

中国经济迅猛发展，钢铁、石化、化工更是超常规发展，工业气体的增速为12％～15％。

为此引进了100多套大型空分设备，宝钢还引进了72000m3/h的空分设备。

而国内企业所获订单甚少，杭氧设计制造的52000m3/h空分设备，代表了国内最高水平。

3空气低分离工艺?空气低分离利用多塔低精馏工艺从压缩空气中制取高纯度的氧、氮、氩产品。

深冷空气分离技术深度冷冻法分离空气是将空气液化后，再利用氧、氮的沸点不同将它们分离。

即，造成气、液浓度的差异这一性质，来分离空气的一种方法。

因此必须了解气、混合物的一些基本特征：气-液相平衡时浓度间的关系：液态空气蒸发和冷凝的过程及精馏塔的精馏过程。

1. 空气的汽-液相的平衡，物质的聚集状态有气态、液态、固态。

每种聚集态内部，具有相同的物理性质和化学性质并完全均匀的部分，称为相。

空气在塔内的分离，一般情况下，物料精馏是在汽、液两相进行的。

空气中氧和氮占到99.04%，因此，可近似地把空气当作氧和氮的二元混合物。

当二元混合物为液态时，叫二元溶液。

氧、氮可以任意比例混合，构成不同浓度的气体混合物及溶液。

把氧、氮溶液置于一封闭容器中，在溶液上方也和纯物质一样会产生蒸汽，该蒸汽是由氧、氮蒸汽组成的气态的相混合物。

对于氧氮二元溶液，当达到汽液平衡时，它的饱和温度不但和压力有关，而且和氧、氮的浓度有关。

当压力为1at 时，含氮为0%，2%，10%的溶液的沸点列于表1-5。

从表可知，随着溶液中低沸点组分（氮）的增加，溶液的组和温度降低，这是氧-氮二元溶液的一个重要特性。

空气中含氩0.93%，其沸点又介于氧、氮之间。

表1-5溶液组成与沸点的关系在空气分离的过程中，氩对精馏的影响较大，特别是在制取高纯氧、氮产品时，必须考虑氩的影响。

一般在较精确的计算中，又将空气看作氧-氩-氮三元混合物，其浓度为氧20.95%，氩0.93%，氮78.09%（按容积）。

三元系的汽液平衡关系，可根据实验数据表示在相平衡图上。

确定三元系的汽液平衡状态时，必须给定三个独立参数，除给定温度、压力外，需再细定一个组分浓度（气相或液相）平衡状态才能确定。

2. 压力-浓度图和温度-浓度图 在工业生产中，气液平衡一般在某一不变条件下进行的。

在温度一定时可得如图1-13所示的压力-浓度的关系图（P-X 图）。

溶液组成沸点（vc ）（1at ） 氧% 氮%100 9690 02 10 89.88 89.32 87.37图1-13氧、氮P-X图图1-14氧、氮T-X图图1-13是根据T=常数，绘出的氧、氮平衡系的P-X图，纵坐标为压力，横坐标取氮的液相及气相浓度（也可取氧的浓度）。

空分工艺流程空分工艺流程又称为空气分离工艺，是一种将空气中的氧气、氮气等组分分离出来的技术。

该工艺主要依靠分子筛吸附法进行，具体流程如下：首先，将空气通过压缩机进行压缩，提高其压力。

压缩后的空气进入预冷器，通过冷却使空气达到较低的温度。

预冷处理的目的是避免后续过程中的结露和凝聚。

接下来，冷却后的空气进入主换热器，与冷凝器排出的凝液进行热交换。

凝液的温度较低，通过热交换可以将空气进一步冷却，使其中的水蒸气凝结成液体，从而得到干燥的空气。

然后，冷却后的空气进入冷凝器，水蒸气在冷凝器中被冷却至液态，通过分离装置分离出来。

同时，空气中的一部分氧气也被冷凝器分离出来，最终得到富氮气。

接着，富氮气和富氧气分别进入吸附器。

吸附器内装有多层分子筛床，通过控制氮气和氧气的进出口，使它们交替通过分子筛床。

在分子筛床中，富氮气中的氧气被吸附，富氧气中的氮气也被吸附，从而实现氮气和氧气的分离。

分子筛床会不断地进行吸附和脱附过程，以保证工艺的连续性。

最后，吸附后的氮气和氧气分别经过再生装置进行脱附。

再生装置通过加热或减压等方式，将分子筛床中吸附的氧气和氮气释放出来。

释放出来的氧气和氮气分别经过冷却和压缩后可以得到高纯度的氧气和氮气。

空分工艺流程中的关键技术主要包括：压缩技术、预冷技术、主换热技术、冷凝器设计、分子筛吸附技术和再生技术等。

这些技术的应用和优化，可以大大提高工艺的效率和产品的纯度。

总之，空分工艺流程是一种有效分离空气中氧气和氮气的技术。

通过压缩、冷却、吸附和再生等步骤，可以实现高效、连续、可控的空气分离。

空分工艺在制取高纯度氧气和氮气等产品时具有广泛应用。

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。

大型空气分离技术一、空分发展的历史和一些基本概念1 空分发展的历史和近况空气分离有多种方法，低温精馏、变压吸附、膜分离等等，这里主要介绍目前在工业中广泛应用的低温精馏法空分的技术和设备。

低温精馏法空分设备自1895年德国人设计了第一台高压空分设备到现在已经有100多年的历史，二十世纪三十年代，随着高效透平膨胀机的使用，空分设备逐步向大型化发展。

目前，世界上最大的空分制氧能力已经超过10万Nm3/h（Nm3是指在0℃，101.325KPa状态下的体积，下同）。

我国1953年生产出第一台小型空分设备，之后空分的技术水平取得很大发展，特别是改革开放以后，通过引进和合作生产，使我国的空分技术水平迅猛发展，从流程设计到设备制造已经接近世界先进水平。

空分设备一般以氧气的产量来确定设备容量的大小（高纯氮和液体空分设备除外），在我国通常以Nm3/h表示，在国外一些国家习惯以TPD（即吨每天）表示，100TPD的空分设备大约相当于2916Nm3/h的制氧机。

空分设备根据去容量大小分为小型、中型、大型和特大型设备，按照机械工业行业标准，一般小于1000Nm3/h为小型设备，1000Nm3/h~10000Nm3/h为中型设备，10000Nm3/h~60000Nm3/h为大型设备，超过60000Nm3/h为特大型设备。

2 空分中常用的一个概念A 空气空气是一种多组分混合气体，其主要组分是氧、氮、氩、二氧化碳，还有微量的稀有气体（氖、氦、氪、氙）、甲烷及其他碳氢化合物、氢、臭氧等，此外空气中还含有量少而不定的水蒸气及灰尘等。

在地球表面，干燥空气的组成和和组分的特性如下表B氧气密度：1.4289kg/m3（在0℃，0.1Mpa(A)）1升液氧可释放成800升气体（在0.1Mpa(A)，0℃）氧气无色无味，在室温下比空气略重，无毒，属非窒息性气体，在含氧75%的大气中生活不会危及健康，如果含氧量大于75%就会引起过氧疹状（出现抽筋、恶心、头晕…）甚至死亡。

空气分离技术空气分离技术是一种广泛应用于化工、能源、环保等领域的重要技术。

它通过物理或化学方法，将空气中的氧气、氮气、稀有气体等组分进行分离，使其得到纯度较高的气体产品。

本文将从空气分离技术的原理、应用和发展前景等方面进行探讨。

空气分离技术的原理主要基于气体的物理性质差异。

根据不同气体的沸点、相对分子质量等特性，可以采用低温分馏、压力摩擦等方法进行分离。

其中，低温分馏是最常见的分离方法之一。

通过将空气冷却至液态，然后逐渐升温，就可以分离出液氧、液氮等不同组分。

此外，膜分离、吸附分离、膨胀分离等技术也被广泛应用于空气分离过程中。

空气分离技术在各个领域具有重要的应用价值。

首先，在化工领域，空气分离技术可以用于制取工业气体，如氧气、氮气、氩气等。

这些工业气体在石油炼制、化学工艺、金属加工等过程中起着重要的作用。

空气分离技术在过去几十年中得到了快速发展，取得了显著的成果。

首先，分离效率得到了大幅提高。

随着新材料、新工艺的应用，空气分离设备的分离效率得到了显著提高，产品纯度也得到了大幅度提升。

其次，设备结构得到了优化。

原来的空气分离设备体积庞大、能耗高，而现在的设备体积小巧、能耗较低，便于安装和运行。

再次，新的分离技术不断涌现。

随着科技的进步，新的分离技术如膜分离、吸附分离等不断涌现，使得空气分离技术的应用更加广泛。

最后，空气分离技术的成本逐渐降低。

随着技术的成熟和市场的竞争，空气分离设备的生产成本不断降低，使得其在各个领域的应用更加普及。

展望未来，空气分离技术还有许多发展空间。

首先，随着能源需求的不断增加，空气分离技术将在能源领域发挥更重要的作用。

例如，将空气分离技术与氢能源技术相结合，可以制取高纯度的氢气，用于燃料电池等领域。

其次，随着环境污染问题的日益突出，空气分离技术在环保领域的应用也将持续增加。

例如，利用空气分离技术处理工业废气，减少对大气的污染。

此外，随着人们对健康的重视，空气净化设备的需求也将不断增加，空气分离技术在医疗领域的应用也将得到进一步拓展。

空气分离有哪几种方法空气中的主要成分是氧和氮，它们分别以分子状态存在。

分子是保持它原有性质的最小颗粒，直径的数量级在10-8cm，而分子的数目非常多，并巨不停地在作无规则运动，因此，空气中的氧、氮等分子是均匀地相互搀混在，起的，要将它们分离开是较困难的。

目前主要有3种分离方法。

(1)低温法先将空气通过压缩、膨胀降温.直至空气液化，再利用氧、氮的气化温度(沸点)不同(在大气压力下，氧的沸点为90K ,氮的沸点为77K）.沸点低的氮相对于氧要容易气化这个特性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，液体中的氮较多地蒸发，气体中的氧较多地冷凝.使上升蒸气中的含氮量不断提高，下流液体中的含氧量不断增大，以此实现将空气分离。

要将空气液化，需将空气冷却到100K以下的温度，这种制冷叫深度冷冻;而利用沸点差将液空分离的过程叫精馏过程.低温法实现空气分离是深冷与精馏的组合，是目前应用最为)一泛的空气分离方法(2)吸附法它是让空气通过充填有某种多孔性物质一分于筛的吸附塔，利用分子筛对不同的分子具有选择性吸附的特点，有的分子筛(如5A ，I 3X等)对氮具有较强的吸附性能，让氧分子通过，因而可得到纯度较高的氧气;有的分子筛(碳分子筛等)对氧具有较强的吸附性能，让氮分子通过，因而可得到纯度较高的氮气。

由于吸附剂的吸附容量有限、当吸附某种分子达到饱和时，就没有继续吸附的能力，需要将被吸附的物质驱赶掉，才能恢复吸附的能力。

这一过程叫“再生”。

因此，为了保证连续供气，需要有两个以上的吸附塔交替使用。

再生的方法可采用加热提高温度的方法(TSA)，或降低压力的方法((PSA ) 。

这种方法流程简单，操作方便，运行成本较低，但要获得高纯度的产品较为因难，产品氧纯度在9 3 %左右。

并且，它只适宜于容量不太大〔小于4000m3/h)的分离装置。

（3)膜分离法它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性，当空气通过薄膜(0. lμm)或中空纤维膜时，氧气的穿透过薄膜的速度约为氮的4一5倍，从而实现氧、氮的分离‘这种方法装置简单，操作方便，启动快，投资少，但富氧浓度一般适宜在28一3S肠,规模也只宜中、小型，所以只适用于富氧燃烧和庆疗保健等方面。

绪 论一、空气分离的几种方法1、 低温法（经典，传统的空气分离方法）压缩 膨胀低温法的核心2、 吸附法：利用固体吸附剂（分子筛、活性炭、硅胶、铝胶）对气体混合物中某些特定的组分吸附能力的差异进行的一种分离方法。

特点：投资省、上马快、生产能力低、纯度低（93%左右）、切换周期短、对阀的要求或寿命影响大。

3、 膜分离法：利用有机聚合膜对气体混合物的渗透选择性。

2O 穿透膜的速度比2N 快约4-5倍，但这种分离方法生产能力更低，纯度低（氧气纯度约25%~35%）二、学习的基本内容1、 低温技术的热力学基础——工程热力学：主要有热力学第一、第二定律；传热学：以蒸发、沸腾、冷凝机理为主；流体力学：伯努利方程、连续性方程；2、 获得低温的方法绝热节流相变制冷等熵膨胀3、 溶液的热力学基础拉乌尔定律、康诺瓦罗夫定律（1、2 ，空分的核心、精馏的核心）4、 低温工质的一些性质：（空气 、O 、N 、Ar ）5、 液化循环（一次节流、克劳特、法兰德、卡皮查循环等）6、 气体分离（结合设备）三、空分的应用领域1、 钢铁：还原法炼铁或熔融法炼铁（喷煤富氧鼓风技术）；2、 煤气化：城市能源供应的趋势、煤气化能源联合发电；3、 化工：大化肥、大化工企业，电工、玻璃行业作保护气；4、 造纸：漂白剂；5、 国防工业：氢氧发动机、火箭燃料；6、 机械工业；四、空分的发展趋势○ 现代工业——大型、超大型规模；○ 大化工——煤带油：以煤为原料生产甲醇；○ 污水处理：富氧曝气；○ 二次采油；第一章 空分工艺流程的组成一、工艺流程的组织我国从1953年，在哈氧第一台制氧机，目前出现的全低压制氧机，这期间经历了几代变革：第一代：高低压循环，氨预冷，氮气透平膨胀，吸收法除杂质；第二代：石头蓄冷除杂质，空气透平膨胀低压循环；第三代：可逆式换热器；第四代：分子筛纯化；第五代：，规整填料，增压透平膨胀机的低压循环；第六代：内压缩流程，规整填料，全精馏无氢制氩；○全低压工艺流程：只生产气体产品，基本上不产液体产品；○内压缩流程：化工类：5~8MPa ：临界状态以上，超临界；钢铁类：3.0 MPa ，临界状态以下；二、各部分的功用 净化系统 压缩 冷却 纯化 分馏 （制冷系统，换热系统，精馏系统）液体：贮存及汽化系统；气体：压送系统；○净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质；○压缩气体：对气体作功，提高能量、具备制冷能力；（热力学第二定律）○预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济，增加了制冷循环，减轻 了换热器的工作负担，使产品的冷量得到充分的利用；○纯化：防爆、提纯；吸附能力及吸附顺序为：2222CO H C O H >>；○精馏：空气分离换热系统：实现能量传递，提高经济性，低温操作条件；制冷系统：①维持冷量平衡 ②液化空气膨胀机 h W ∆+方法节流阀 h ∆膨胀机制冷量效率高：膨胀功W ；冷损：跑冷损失 Q1复热不足冷损 Q2生产液体产品带走的冷量Q3321Q Q Q Q ++≥第一节 净化系统一、除尘方法：1、 惯性力除尘：气流进行剧烈的方向改变，借助尘粒本身的惯性作用分离；2、 过滤除尘：空分中最常用的方法；3、 离心力除尘：旋转机械上产生离心力；4、 洗涤除尘：5、 电除尘：二、空分设备对除尘的要求对0.1m μ以下的粒子不作太多要求，因过滤网眼太小，阻力大；对0.1m μ以上的粒子要100%的除去；三、过滤除尘的两种过滤方式1、内部过滤：松散的滤料装在框架上，尘粒在过滤层内部被捕集；2、表面过滤：用滤布或滤纸等较薄的滤料，将尘粒黏附在表面上的尘粒层作为过滤层，进行尘粒的捕集；自洁式过滤器：1m μ以上99.9%以上；阻力大于1.5KPa 。

空分技术要点及操作入门一文掌握！空分作为化工生产中重要的一个环节，其产生的工业气体用途广泛，作用重大。

今天小编为大家重点介绍空分工艺，以及技术重点和操作要领，希望对大家有所帮助。

煤化工空分装置基本术语1、空气存在于地球表面的气体混合物。

接近于地面的空气在标准状态下的密度为1.29kg/m3。

主要成分是氧、氮和氩；以体积含量计，氧约占20.95%，氮约占78.09%，氩约占0.932%，此外还含有微量的氢及氖、氦、氪、氙等稀有气体。

根据地区条件不同，还含有不定量的二氧化碳、水蒸气及乙炔等碳氢化合物。

2、加工空气指用来分离气体和制取液体的原料空气。

3、氧气分子式O2，分子量31.9988（按1979年国际原子量），无色、无臭的气体。

在标准状态下的密度为1.429kg/m3，熔点为54.75K,在101.325kPa压力下的沸点为90.17K。

化学性质极活泼，是强氧化剂。

不能燃烧，能助燃。

4、工业用工艺氧用空气分离设备制取的工业用工艺氧，其含氧量一般小于98%。

（体积比）5、工业用气态氧用空气分离设备制取的工业用气态氧，其氧含量大于或等于99.2%。

（体积比）6、高纯氧用空气分离设备制取的氧气，其氧含量大于或等于99.995%（体积比）。

7、氮气分子式N2，分子量28.0134（按1979年国际原子量），无色、无臭、的惰性气体。

在标准状态下的密度为1.251kg/m3,熔点为63.29K,在101.325kPa压力下的沸点为77.35K。

化学性质不活泼，不能燃烧，是一种窒息性气体。

8、工业用气态氮用空气分离设备制取的工业用气态氮，其氮含量大于或等于98.5%（体积比）。

9、纯氮用空气分离设备制取的氮气，其氮含量大于或等于99.995%（体积比）。

10、高纯氮用空气分离设备制取的氮气，其氮含量（体积比）大于或等于99.9995%。

11、液氧（液态氧）液体状态的氧，为天蓝色、透明、易流动的液体。

在101.325kPa 压力下的沸点为90.17K，密度为1140kg/m3。