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空分培训教材一、工艺流程：原料空气由吸入箱吸入，经自洁式空气过滤器AF去除灰尘和机械杂质，在离心式空压机中被压缩至0.52Mpa、100℃左右，压缩空气经空气冷却塔洗涤冷却至6～10℃，然后进入自动切换使用的分子筛吸附器，以清除H20、C02、C2H2和CmHn，出分子筛的空气为≤24℃分为三路：一路进入分馏塔中，空气经过主换热器与返流气体换热，被冷却至液化温度(-173℃)，并有少量气体液化，这些气液混合物一起进入下塔。
另一路空气(5000m3/h)作为膨胀气体，去增压膨胀机增压后再进入主换热器与返流气体换热。
这部分空气被冷却至-120℃左右，从主换热器中抽出，部份与未抽出的在主换热冷端引出的-173℃，气体汇合后去膨胀机，膨胀后的空气进入上塔中部。
第三路少量空气去仪表空气系统，作为仪表气。
在下塔，空气被初步分离成氮和富氧液空，在塔顶获得99.99％的气氮，除少量被引出塔外作为压力氮外，大部份进入主冷与液氧换热冷凝成液氮，部分液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，下塔釜液36％02的液空，经过冷器过冷节流后进入上塔中部参加精馏。
不同状态的三股流体进入上塔经再分离后，在上塔顶部得到纯度为99.99％的氮气，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的氮气加热而蒸发，其中12000m3/h、纯度99.6％的氧气，经主换热器复热后出分馏塔，其余部分作为上升蒸气参加精馏；在上塔上部把污氮抽出，经主换热器复热引出分馏塔。
从主冷引出(折合气200m3/h)液氧作为产品液氧送用户。
从分馏塔出来的污氮，一部分去纯化系统，再生分子筛，其余去水冷塔升温、增湿后放空。
合格的氮气出分馏塔后，送入用户氮气压缩机，压缩送出，其余部份去预冷系统的水冷却塔，升温、增湿后放空。
合格的氧气出分馏塔后，氧压机压缩送出。
下塔出来的压力氮出分馏塔后，送往氧透作密封气。
空分装置技术员工培训资料目录第一章制氧原理第一节空气的性质及分离原理一、概述二、空气的性质三、空气精馏的基本原理第二节工艺流程一、流程叙述二、工艺流程图第二章压缩第一节压缩机概述一压缩机的定义和分类二汽轮机的定义和分类第二节离心式压缩机及汽轮机的工作原理及结构一离心式压缩机工作原理及结构二汽轮机基本原理与结构第三节离心式压缩机及汽轮机运行有关概念一临界转速二旋转脱离与喘振三离心式压缩机的性能曲线、压缩机与管网联合工作第四节离心式压缩机组辅助系统一压缩机的段间冷却系统二汽轮机的凝汽系统三机组油系统四防喘振控制系统五汽轮机调速调压和保安系统六密封系统第五节离心式压缩机工况调节的几种方法一概述二几种调节方法介绍三各种调节方法比较第三章主要设备第一节净化与换热设备一、分子筛吸附器二、板翅式主换热器三、主冷凝蒸发器四、过冷器第二节精馏设备一、主精馏塔二、氩精馏塔第三节制冷设备膨胀机第四节压缩与输送设备一、空气压缩机二、增压机三、蒸汽透平四、低温泵第四章空分装置的消耗第一节原料空气第二节公用工程消耗和化学品消耗一、公用工程1、电耗2、水耗3、蒸汽消耗4、仪表空气5、解冻气二、化学品消耗液氨消耗第五章主要产品参数第一节产品规格一、一工况产品规格二、二工况产品规格第二节操作特点一、操作弹性二、操作特性第六章安全说明一、概述二、常见的安全事故三、空分区域内的危险性物质四、工作人员必须注意的安全问题第一章制氧原理第一节空气的性质及分离原理一、概述空气是一种取之不尽的天然资源，它由具有丰富用途的氧气、氮气、氩气等气体组成。
这些气体在空气中是均匀地相互混合在一起的，要将他们分离开来是比较困难的，为此近百年来，随着工业技术的发展，对空气的分离形成了三种技术方法：吸附法、膜分离法及低温法。
吸附法是一种利用分子筛对不同分子的选择吸附性能来达到最终分离目的的技术，该技术流程简单，操作方便，运行成本低，但一方面其获得高纯度产品较为困难，而且装置容量有限，所以该技术有其局限的应用范围。
空分培训教材第一节概述空气是一种取之不尽的天然资源，它由具有丰富用途的氧气、氮气、氩气等气体组成。
这些气体在空气中是均匀地相互混合在一起的，要将他们分离开来是比较困难的，为此近百年来，随着工业技术的发展，对空气的分离形成了三种技术方法：吸附法、膜分离法及低温法。
吸附法是一种利用分子筛对不同分子的选择吸附性能来达到最终分离目的的技术，该技术流程简单，操作方便，运行成本低，但获得高纯度产品较为困难，而且装置容量有限，所以该技术有其局限的应用范围。
膜分离法利用的是膜渗透技术，利用氧、氮通过膜的速率的不同，实现两种组分的粗分离。
这种方法装置更为简单，操作方便，投资小但产品只能达到28% --35%的富氧空气，且规模只宜中小型化，只适用于富氧燃烧及医疗保健领域应用。
低温法是利用空气中各组分沸点的不同，通过一系列的工艺过程，将空气液化，并通过精馏来达到不同组分分离的方法。
这种方法较前两种方法可实现空气组分的全分离、产品精纯化、装置大型化、状态双元化（液态及气态），故在生产装置工业化方面占据主导地位。
和传统的分离相比，这些气体的分离需在100K以下的低温环境下才能实现，所以称之为低温法（或深冷法）。
我们在这所要介绍的就是低温法空气分离技术。
第二节空气的性质及分离原理一、空气的一般性质空气是一种混合物,除含有其固定的氧、氮、氦、氖、氩、氪、氙、氡组份外，还含有水蒸气、二氧化碳、乙炔以及少量机械杂质，其组成如表1所示，各组分气体的物化参数如表2所示:二、空气分离的基本原理空气压缩、空气净化、换热、制冷与精馏是空分的五个主要环节。
现以此来做理论介绍：表2 几种气体的基本物化常数1.制冷空气是在－170℃以下的精馏塔中进行分离的，所以说通过制冷，获得所需的低温并维持这个环境,是空气分离的基本前提条件。
制冷的方法有两种:节流与膨胀。
为了直观地描述这两种热力学过程，先引入温—熵图。
(1).温熵图（T---S图）温熵图是以温度为纵坐标，熵为横坐标的热力学函数图。
•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。
江苏灵谷化工有限公司目录1 空分发展历史2 装置概述3 基本原理和过程4 流程概述5 预冷系统6 纯化系统7 制冷原理8 膨胀机9 液体泵10 单元部机11 安全规程12 流程图13 重要操作数据14 储存第一节空分发展历史1.1 空气分离的方法空分----空气分离的简称，空气中的主要成分是氧和氮，它们分别以分子状态存在，均匀的混合在一起，要将它们分开比较困难，空气分离的方法主要有三种。
一吸附法-------让空气通过充填有某种多孔性物质[分子筛吸附剂]，利用吸附剂对不同的气体分子具有选择性吸附的特点从而得到所需要的纯度较高的气体。
由于吸附的容量有限，分子筛吸附气体达到饱和时，就没有吸附能力了，需要将吸附的介质解析出来，解析的过程叫再生，由于一般情况下，高压，低温有利于吸附，高温低压有利于解析，因此再生可采用加热提高温度的方法TSA，或采用降低压力的方法PSA。
由于吸附法分离空气存在吸附和解析两个物理过程，要想连续供气就必须设置两个或两个以上的吸附器。
吸附法分离空气流程简单，操作方便，运行成本低，但获得高纯度产品较为困难，产品氧纯度在93%左右，并且只适用于不大的空分。
二膜分离法------利用一些有机聚合膜的渗透选择性，氧氮通过膜的速度不同，从而实现氧氮分离。
这种方法装置简单，操作方便，启动快投资少，但产品纯度低，产量小。
三深冷法深冷法主要是先将空气净化，除去工艺过程有害气体，再将其液化，通过空气的沸点不同，利用精馏过程将其分开。
目前，在空气分离行业占主导地位的装置还是深冷法，这主要是因为深冷法与其它两种方法相比，具有纯度高，产量范围宽，产品多样。
但是与其他两种方法相比，流程长，设备结构复杂，能耗高。
纯度高------氧气纯度可达到99.6%以上，氮气纯度可达到99.999%以上。
这是其它两种方法所达不到的。
吸附法氧气纯度可达到93%，膜分离可达到45%.产量范围宽------产量可从几十立方每小时到十几万立方。
第一章空气的性质与分离的基本原理第一节空气分离设备术语在学习空分设备基本知识之前，我们先来了解空分设备上使用的一些术语。
一、空气分离设备术语基本术语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（体积比）一般小于98%。
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（体积比）大于或等于99.2%。
6、高纯氧用空气分离设备制取的氧气，其氧含量（体积比）大于或等于99.995%。
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（体积比）大于或等于98.5%。
9、纯氮用空气分离设备制取的氮气，其氮含蓄量（体积比）大于或等于99.995%。
10、高纯氮用空气分离设备制取的氮气，其氮含蓄量（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。
可采用低温法用空气分离设备制取液态或用气态氧加以液化。
12、液氮（液态氮）液体状态的氮，为透明、易流动的液体。
在101.325kPa压力下的沸点为77.35K，密度为810kg/m3。
可采用低温法用空气分离设备制取液态氮或用气态氮加以液化。
13、液空（液态空气）液体状态的空气，为浅蓝色、易流动的液体。
在101.325kPa压力下的沸点为78.8K，密度为873kg/m3。
液空是空气分离过程中的中间产物。
14、富氧液空指氧含量（体积比）超过的20.95%的液态空气。
15、馏分液氮（污液氮）在下塔合适位置抽出的、氮含量（体积比）一般为95%~96%的液体。
16、污氮由上塔上部抽出的、氮含量（体积比）一般为95%~96%的液态体。
17、标准状态指温度为0°C、压力为101.325kPa时的气体状态。
18、空气分离从空气中分离其组分以制取氧、氮和提取氩、氖、氦、氪、氙等气体的过程。
19、节流流体通过锐孔膨胀而不作功来降低压力。
20、节流效应（焦耳—汤姆逊效应）气体膨胀不作功产生的温度变化。
21、膨胀：流体压力降低，同时体积增加。
22、等熵膨胀效应：气体在等熵膨胀时，由于压力变化产生的温度变化。
23、空气膨胀：空气在膨胀机内绝热膨胀，同时对外作功的过程。
24、氮气膨胀：氮气在膨胀机内绝热膨胀，同时对外作功的过程。
25、一次节流的液化知循环（林德循环）以高压节流膨胀为基础的气体液化循环，其特点是循环气体既被液化又起冷冻作用。
26、带膨胀机的高压液化循环（海兰德循环）对外作功的绝执膨胀与节流膨胀配合使用的气体液化循环，其特点是膨胀机进口的气体状态为高压常温。
27、带膨胀机的中压液化循环（克劳特循环）对外作功的绝执膨胀与节流膨胀配合使用的气体液化循环，其特点是膨胀机进口的气体状态为中压低温。
28、带膨胀机的低压液化循环（卡皮查循环）对外作功的绝热膨胀与节流膨胀配合使用的气体液化循环，其特点是膨胀机进口的气体状态为低压低温。
29、斯特林循环：由两个等温过程和两个等容过程组成的理论热力循环。
整个循环通过等温压缩、等容冷却、等温膨胀、等容加热等四个过程来完成。
30、升华：从固相直接转变为汽相的相变过程。
31、温差：指冷热流体两表面或两环境之间有热量传递时的温度差别。
32、热端温差：指冷热流体间在换热器热端的温度差。
33、中部温差：指冷热流体间在换热器中部的温度差。
34、冷端温差：指冷热流体间在换热器冷端的温度差。
35、液氧循环量由冷凝蒸发器底部抽出部分液氧流经吸附器，在清除这部分液氧中的碳氢化合物后再回入冷凝蒸发器的液氧量。
36、入上塔膨胀空气（拉赫曼空气）由下塔底部抽出部分空气、经切换式换热器冷段复热，进入透平膨胀机构热膨胀后直接送入上塔参加精馏的空气。
37液汽比（回流比）：在精馏塔中下流液体量与上升蒸汽量之比。
38 液泛：在精馏塔中上升蒸汽速度过高，阻止了液体正常往下溢流的工况。
39、漏液：在筛孔板精馏塔中因上升蒸汽速度过低，使液体从筛孔泄漏的工况。
40、变压吸附利用压力效应的吸附工艺在吸附—再生操作周期中，较高压力下吸附，较低压力下（或负压）下再生的过程。
41、跑冷损失在低于环境温度下工作的设备与周围介质存在的温差所产生的冷量损失。
42、复热不足损失在换热器热端冷热流体间存在的温差而导致冷量回收不完全的损失。
43、冷量损失指空气分离设备的冷箱由于跑冷损失和复热不足损失的冷量损失。
44、提取率：产品气体组分的总含量与加工空气中该组分的总含量之比。
45、单位能耗：指空气分离设备生产单位产品气体所消耗的电能。
46、低压流程：正常操作压力大于至小于或等于1.0MPa的工艺流程。
47、中压流程：正常操作压力大于1.0MPa至小于或等于5.0MPa的工艺流程。
48、高压流程：正常操作压力大于的5.0MPa工艺流程49、高低压流程：高压流程与低压流程相结合的流程。
50、带分子筛吸附器低压流程采用分子筛吸附器来清除空气中水分和二氧化碳及碳氢化合物的低压流程。
51、空气分离设备以空气为原料，用低温技术把空气分离成氧氮氩及其他稀有气体的成套设备。
52、大型空气分离设备指生产氧气产量大于或等于10000m3/h（标准状态）的成套空气分离设备。
53、中型空气分离设备指生产氧气产量大于或等于1000m3/h至小于10000m3/h（标准状态）的成套空气分离设备。
54、小型空气分离设备指生产氧气产量小于1000m3/h（标准状态）的成套空气分离设备二、稀有气体提取设备的基本术语1、稀有气体提取设备用以提取纯氩、纯氖、纯氦、纯氪、纯氙等气体产品的设备。
一般需与空气分离设备配用。
2、稀有气体指氩、氖、氦、氪、氙五种气体。
无色，无臭的气体。
3、氩气分子式Ar，原子量39.948（按1983年国际原子量），是一种无色、无臭的气体。
空气中的体积含量为0.932%。
在标准状态下的密度为1.784kg/m3,熔点为84K。
在101.325压力下的沸点为87.291K。
不活泼，不能燃烧，也不能助燃。
主要用于焊接、冶炼等。
4、纯氩：用空气分离设备提取的纯氩，其氩含量（体积比）大于或等于99.99%。
5、液氩：液体状态的氩，是一种无色、无臭、呈透明的液体。
6、氖气:分子式Ne，原子量20.179（按1983年国际原子量），是一种无色、无臭的气体。
空气中的体积含量为1.8×10-3%。
在标准状态下的密度为0.8713kg/m3，熔点为24.57K。
在101.325kPa压力下的沸点为27.09K。
不活泼，不能燃烧，也不助燃。
主要应用于照明技术等。
7 、纯氖：用空气分离设备提取的纯氖，其氖含量（体积比）大于或等于99.99%。
8、液氖：液体状态的氖阳一种无色、无臭呈透明的液体。
液氖常用作低温源。
9、氦气:分子式He，原子量4.0026（按1983年国际原子量），是一种无色、无臭的气体。
空气中的体积含为5.24×10-4%。
在标准状态下的密度为0.1769kg/m3。
在101.325kPa压力下的沸点为4.215K。
不活泼，不能燃烧，也不助燃。
主要用于检漏、焊接、低温研究、特种重金属冶炼、色谱分析载气、潜水呼吸气等。
10 、纯氦：用空气分离设备提取的纯氦，其氦含量（体积比）大于或等于99.99%。
11、液氦:液体状态的氦，为无色透明的液体，沸点最低，是一种最主要的低温源。
12 、氪气:分子式Kr。
原子量83.80（按1983年国际原子量）是一种无色、无臭的气体。
空气中的体积含量为1.0×10-4%。
在标准状态下的密度为3.6431kg/m3。
熔点116.2K。
在101.325kPa 压力下的沸点为119.79K。
不活泼，不能燃烧，也不助燃。
主要用于电真空及电光源等工业。
13 、纯氪：用空气分离设备提取的纯氪，其氪含量（体积比）大于或等于99.95%。
14、氙气:分子式Xe。
原子量131.80（按1983年国际原子量）是一种无色、无臭的气体。
空气中的体积含量为8.0×10-6%。
在标准状态下的密度为5.89kg/m3。
熔点161.65K。
在压力下的沸点为165.02K。
不活泼，不能燃烧，也不助燃。
主要用于电光源工业，也用于医疗、电真空、激光等领域。
15、纯氙：用空气分离设备提取的纯氙，其氙含量（体积比）大于或等于99.95%。
16、氩馏分:从上塔合适部位提取一股氧、氩、氮混合气作为氩提取设备的原料气体。
其组分（体积含量）氩为7%~10%，氮一般小于0.06%，其余为氧。
17、氩回流液:在粗氩塔中精馏洗涤下来的氧、氩、氮混合液，其组分与氩馏分气体成相平衡。
18 、粗氩:由粗氩塔塔顶获得的氩含量（体积比）大于或等于96%，其余为氧和氮的混合气体。
19、富氧液空蒸汽：由粗氩塔冷凝器蒸发侧的富氧液空蒸发形成的蒸汽。
20、富氧液空回流液:为避免粗氩冷凝器蒸发侧富氧液空中碳氢化合物的浓缩，排放一部分富氧液空返回上塔。
21、氖氦馏分：从冷凝蒸发器顶部抽取的氖、氦、氮混合气体，作为氖氦提取设备的原料气。
22、粗氖馏分:氖氦馏分经粗氖氦塔分离而获得氖氦浓缩物。
其氖和氦的总含量（体积比）为30%~50%，其余为氮及少量氢的混合气体。
23、氖氦混合气:经除氢和氮后所获得的氖氦混合气体，其组分含量（体积比）氖约为75%，氦约为25%。
24、贫氪:指贫氪塔塔底蒸发器中获得的浓缩物。
其氪和氙的总含量（体积比）为0.1~0.3%，其余为氧（甲烷含量0.1～0.3%，）的混合气体。
25、粗氪:指粗氪塔塔底蒸发器中获得的浓缩物。
其氪、氙的总含量（体积比）约为50%，其余为氧的混合气体（含有少量甲烷）。
26、工艺氙:指粗氪气体通过纯氪塔进一步分离后获得的氙气，其氙含量（体积比）为99%左右。
