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空气分离+(共31张PPT)

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深冷制氧基础知识6.13

深冷制氧基础知识6.13

1.7 氧气的放散率
氧气的放散率指空分设备生产的氧产品中 有多少未被利用而放空的比例。放散率Φ可 按扣除利用的部分来计算，即 V’q+V’y+Vc Φ=1Vq+Vy Φ是反映设备的配套能力和生产组织水平的指 标。 Φ越大，能源浪费越大，效益越差。
第二章 低温热力学基础
2.1温度
表示物质的冷、热程度； 温度表示物质内分子热运动剧烈程度的度量； 温度的数值用“温标”来表示； 温标是衡量物质温度的标尺； 常用的温标有：摄氏温标（℃）、华氏温标 （℉）、热力学温标（K）三种。
碳氢化合物等 CxHy等
在混合气体中，各组分具有相同的体积和 温度，每一组分产生的压力为分压力 P=∑ Pi , 例：总压力为1.01x105Pa的空气中二氧化碳 含量为300x10-6，则二氧化碳的分压力为多 少？ 解： Pi= Pxyi = 1.01x105 x 300x10-6 =30.3Pa
2.4气体基本定律
气体基本定律表示气体状态发生变化时， 气体的三个基本状态参数p、υ、T之间关系 的定律。 摩尔（mol）：化学中物质的量的基本单位。 任何物质都由原子、分子组成。 注：1、不同的分子具有不同的质量，通常 用相对分子质量表示。 2、标况下，相同mol的不同气体，具 有相同的体积，相同的分子数，但不具有 相同的质量。
同一温度的摄氏温标数值为t，华氏温标数 值为F，热力学温标的数值为T，各温标之 间的换算关系为： t＝T-273.16 T＝t＋273.16 F＝1.8t＋32 摄氏温标与绝对温标的刻度值大小相同， 其温差值也是相同的，不用换算。
2.2压力
单位面积上所受的垂直作用力称为压力。压 力的名称是“帕斯卡”，单位符号为Pa。每 平方米面积上作用1牛顿的力而产生的压力 为1 Pa。

空气分离的基本原理 ppt课件

空气分离的基本原理 ppt课件

27
ppt课件
双级精馏塔
上塔
对富氧液空进行最后的分离 得到纯氧 纯氮
双 内件
板式塔 或 填料塔，上塔填料，下塔板式
极
精
馏 冷凝蒸发器
是联系上塔和下塔的换热，为列管式换热
塔
器，管内与下塔相通，管间与上塔相通。
管间的液氧吸收热量而蒸发，管内的气体
氮放出热量而冷凝
下塔
将空气进行初步分离 得到液氮和富氧液空
0% 0% 50 % 50 % 70 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 %
ppt课件
2.空气的液化 空气的液化必须采用深冷技术
深冷技术：工业上常将获得-100oC以下温度的方法称为深 度冷冻法，简称深冷法
工业上深度冷冻一般利用高压气体进行绝热膨胀来获得 低温 （1）节流膨胀---对外不做功
28
ppt课件
双 级 精 馏 塔
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ppt课件
筛板
30
注：下塔板数 与氮纯度有关， 当不产纯氮时 25块即可，上 塔板数取决于 氧的纯度，当 氧气纯度为 98.5%时，大 于50块，为 99.5%时，大 于76块。
ppt课件
板翅式换热器
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ppt课件
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ppt课件
板翅式换热器实物
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ppt课件

低温法、分子筛吸附、膜分离法 三
种类型。
5
ppt课件
1、低温法：
原理：是根据空气中各组分的沸点不同，经加压、预冷、纯化、 并利用大部分由透平膨胀机提供的冷量使之液化，再进行精馏， 从而获得所需要的氧气、氮气及其它稀有气体的过程。具体原理 为空气经过增压膨胀对外作功处于冷凝温度,当穿过比它温度低的 氧、氮组成的液体层时,由于气、液之间温度差的存在,要进行热交 换,温度低的液体吸收热量开始蒸发,其中氮组分首先蒸发,温度较高 的气体冷凝,放出冷凝热,气体冷凝时,首先冷凝氧组分.此过程一直 进行到气、液处于平衡状态。这时,液相由于蒸发,使氮组分减少,同 时由于气相冷凝的氧也进入液相,因此液相的氧浓度增加了,同样气 相由于冷凝,使氧组分减少,同时由于液相的氮进入气相,因此气相的 氮浓度增加了.

空分培训课件

空分培训课件

空气分离过程基本原理及概述
三、空分装置主要设备事故概述： 1、分子筛纯化器 （1）分子筛带水事故。分子筛纯化器内部吸附剂（由下至上依 次布置）由惰性氧化铝、活性氧化铝及分子筛组成，来自空冷 塔的空气中含有的水份为饱和水份，一旦空气中夹带游离水份 进入分子筛纯化器将造成氧化铝及分子筛失效甚至失去再生能 力，导致纯化器无法正常工作，进而影响分子筛清除CO2的效 力，导致纯化器无法正常工作，进而影响分子筛清除CO2的效 果，一旦进入分离装置的空气中CO2及水份含量超标，则空气 果，一旦进入分离装置的空气中CO2及水份含量超标，则空气 中的这些有害物质在低温环境下在换热器通道及精馏塔内积聚 造成空分装置无法正常运行，甚至出现低温设备报废的事故发 生，故需要坚决避免分子筛带水事故的发生。另外，分子筛再 生气加热器加热介质为蒸汽，一旦换热器列管泄漏，也将造成 分子筛纯化器失效。故运行人员必须对出加热器的再生气中微 量水份含量做好监控，避免出现设备事故。注意 量水份含量做好监控，避免出现设备事故。注意：氧化铝只是 注意： 可以吸附空气中少量饱和水份。 可以吸附空气中少量饱和水份。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
空气分离过程基本原理及概述
（2）、装置正常运行阶段，由于外界的热量传入分离装 置（冷箱）及换热器的热量不完全回收带来的冷损，需要 补充一定冷量，而膨胀机产生的冷量可以将这些冷损补偿， 从而维持分离装置低温状态下工作所需要的特定环境。 3、换热单元：利用来自精馏塔的低温物料将原料空气冷 却至饱和温度后送至精馏系统进行分离，同时来自精馏系 统的低温物料经过换热器复热后将冷量回收。 4、精馏单元：根据液态空气中各组分沸点的差异，将空 气多次部分蒸发、多次部分冷凝，从而将空气分离成氧、 氮、氩等不同组分。
空分装置主要设备

教科版(2017)科学三年级上册8.空气和我们的生活(课件)(共13张PPT)

教科版(2017)科学三年级上册8.空气和我们的生活(课件)(共13张PPT)
氦气应用于核磁共振等医疗设备，氖气应用于常见工具——测电笔，氩气应用于 常见照明工具——荧光灯，氪气应用于金卤灯和部分激光器，氙气应用于汽车照明 光源——氙气车灯。
稀有气体的发光颜色
空气中的气体和灭火器
在我们的日常生活中，最常见的灭火器就是二氧化碳灭火器和干粉灭火器，这两 种灭火器可以说是近亲，因为干粉灭火器的气体填充物质为二氧化碳，要知道二氧 化碳是不可燃且一般情况下不助燃的气体（金属火灾除外）。
除了二氧化碳，空气当中的氩气、氮气都可以作为灭火器，由于氮气的技术相对 比较成熟，比如说用于动车组的水基型灭火器的气体填充物为氮气。
通过空气分离，把氧气成分拿掉，其余就是不可燃且一般情况下不助燃的气体， 其中包括氮气、二氧化碳、氩气等。
这堂课的感想
空气是个非常庞大且有趣的家族，它陪伴了人类数百万年的时间，随着人类工业 文明的崛起，空气成为了非常重要的工业原料，下游包含了许多工业产品。
空气这种化工品用得好能造福于人类，比如医用氧能救死扶伤，食品级二氧化碳 能让扎啤和碳酸饮料的质量得到保证，但是一些不法分子拿工业氧气冒充医用氧气， 在法律上这是不允许的，因为工业氧含有杂质，对人体的呼吸系统来说是有害的， 长期下来会导致癌症。
虽然空气在全部化工产品中的地位不如石油和煤炭，但是它不可缺少，缺少了它， 就会有更多种类的化工品，看来空气是很重要的化工原料。
空气和我们的生活
课程目标
1.认识身边的空气，并知道空气的性质。 2.准确地说出空气的组成。 3.认识空气在生活中、生产中起到的作用。 ……
什么是空气
身边最常见的气体就是空气，它陪伴了人类数百万年的时间，没有了空气就没有 了生命，如果地球没有了空气，那么地球将会是第二个月球。感谢空气的存在，让 生命的存在成为了可能。

浙教版八年级科学下3.1.1空气与氧气教学课件共28张PPT

浙教版八年级科学下3.1.1空气与氧气教学课件共28张PPT

试剂：无水硫酸铜（白色） A、二氧化碳和氧气组成 B、氮气和氧气组成
不可以，因为木炭燃烧生成的是二氧化碳气体，瓶内压强不会减小。 A、氧气 B、惰性气体 C、氨气 D、氮气
不可以，因为木炭燃烧生成的是二氧化碳气体，瓶内压强不会减小。
现象：无水硫酸铜遇水变蓝色 9、19世纪末，科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气，并测定其密度，从而导致了科学上的某项重大发现。
总体积的1/5处
原因： 红磷燃烧，消耗掉氧气，使气压降低，水面就上升。 结论： 空气是混合物，其中约1/5体积是氧气。 若水面上升不高，则可能的原因（至少两点）
___①_气__密_性__不_好________②__红_磷__不_足___ 此实验说明剩余气体有哪些性质（至少两点）。 ___①__不_燃__烧_也__不_支__持_燃__烧___②__不_溶__于_水_
未等瓶内使的得气瓶体冷中却空就打气开受夹热子 膨胀，部分空气溢出。
（（5）2）可不实可验以开用始木时炭，代替没红有磷夹来或消没耗夹氧气紧？止水夹。
不可以，因为木炭燃烧生成的是二氧化碳气体，瓶内压强不会减小。
此实验说明剩余气体有哪些性质（至少两点）。 ①不燃烧也不支持燃烧 ②不溶于水
E. 其他实验装置：
氦可用于制造低温环境；
A、④②③①
B、②①③④
2、氮气：在空气中起稀释氧气的作用、食品包 使得瓶中空气受热膨胀，部分空气溢出。
空气的可变成分是：二氧化碳和水
1、按图把装置连接，先在集气瓶内加入少量水，再把剩余的容积用记号划成5等份。
装时充氮气可防止腐败变质、填充灯泡、制 空气是一种重要的天然资源
①气密性不好
A、④②③①
B、②①③④
C、①②④③
D、②①④③

空分技术培训课件共34页文档

空分技术培训课件共34页文档
5
空分系统的组成及其作用（低温法）
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；
• 1、净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质； • 2、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） • 3、预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性
程组织具有多样化。
9
三、流程说明及设备配置 • 六万装置特点: • 高、新技术产品 • 特大型空气分离设备 • 装置大型化 • 流程控制更加复杂 • 设计要求更加精确
10
空分流程选择
• 1、空分装置的工艺流程采用全低压分子筛预净化、高压空气增压 透平膨胀机制冷、全精馏无氢制氩、空气增压的氧氮产品内压缩 等先进工艺。
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；
• 4、纯化：防爆、提纯； 吸附能力及吸附顺序为： H2O C2H2 CO2 ；
6
空分系统的组成及其作用
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 W h
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 Q3
Q Q1 Q2 Q3
7
二、工艺特点 产品规格与参数
8
二、工艺特点 • 1、产品氧压力较高： 8.5MPa(G),通过内压缩实
现 ，典型的化工型内压缩空分流程。 • 2、产品氮气品种多样：0.42/6.0MPa(G)，所以流
3
一、概述
• 空气分离的几种方法 低温法（经典，传统的空气分离方法） 压缩→膨胀→ 液化（深冷）→ 精馏
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当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新的分 离方式。
课 时 作 业
菜
单
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析
下列分离物质的方法中，不是根据粒子大小进 行分离的是( A．渗析 C．分馏
【解析】
) B．过滤 D．膜分离
A项，渗析是根据胶体粒子直径和溶液中分
1.空气的成分及在化 工生产中的应用。(重 点) 2.空气的分离方法及 原理。(难点) 3.空气分离原理与空 气各组分性质的关系 。(重难点)
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
菜
单
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
空气是氧气、氮气 、二氧化碳、稀有气体等组成的混合
和部分冷凝 来分离液态混合物的方法。
课 时 作 业
菜
单
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析
2．变压吸附 (1)原理：沸石分子筛和炭分子筛具有巨大的内表面积， 吸附性能很强，且具有较高的选择性，从而得到富氧空气。 (2)过程：加压吸附和 减压 解吸。
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
分离；变压吸附是利用分子筛具有较大的内表面积，吸附性 能很强的特点，进行加压吸附和减压解吸的分离方法；活性 炭也是具有较大表面积；膜分离是利用具有透过性能的薄膜
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
进行分离的方法。
【答案】
菜 单
BC
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析
4．下列关于空气分离的叙述中，不正确的是(
)
A．深冷分离法分离空气时，使空气温度降低的方法是 先加压，再进行热交换，最后进行节流膨胀 B．变压吸附法是由在生产中加压吸附和减压解吸交替
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
操作而得名 C．膜分离法所使用的薄膜不需要具有特殊的性质 D．分离技术伴随着生产力的发展、科学的进步，从低
【答案】 D
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
3．(双选)下列操作利用吸附作用分离的是( A．深冷分离 C．活性炭除去毒气 B．变压吸附 D．膜分离
)
教 学 方 案 设 计
【解析】
深冷分离是根据各组分的沸点不同进行精馏
菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
在压强为1.01×105Pa时液态氮的沸点是－196 ℃，液态 氧的沸点是－183 ℃，液态氦的沸点是－269 ℃。采用深冷 分离法从空气中分离这3种气体时，随温度升高它们逸出的
教 学 方 案 设 计
先后顺序是(
该题是常识性问题。CO2不属于城市空气质
当 堂 双 基 达 标
B
课 时 作 业
课 前 自 主 导 学 菜 单
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析
2．下列说法错误的是(
)
A．空气是氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等组成的 混合物
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
B．空气中的氮气可用于合成氨、稀有气体常用做保护 气及各种灯泡的填充气 C．在深冷分离中，液态空气精馏是利用空气中各组分 的沸点不同进行分离
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
例)。你知道空气有哪些成分吗？如何获得各种组分？
课 时 作 业
菜
单
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析
●教学流程设计
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
) B．氧气、氮气、氦气 D．氧气、氦气、氮气
A．氦气、氮气、氧气 C．氮气、氧气、氦气
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
【解析】 的气体先逸出。
【答案】
菜 单
采用深冷分离空气时，随温度升高，沸点低
课 时 作 业
A
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
课 时 作 业
菜
单
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
1．深冷分离 (1)定义：深冷分离是先将空气降温、加压液化，再将
教 学 方 案 设 计
液态空气升温，根据空气中各组分的沸点不同进行精馏分 离。 (2)方法
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
D．膜分离是利用分子筛对空气进行分离，从而制得富 氧空气
课 时 作 业
菜
单
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
【解析】
教 学 方 案 设 计
膜分离是利用特制的、具有选择透过性能的
当 堂 双 基 达 标
薄膜，在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种 方法。
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
2．变压吸附分离 将加压的空气通过分子筛，氮气和氧气因分别被吸附而 分离开来，再把被吸附的气体从分子筛中解吸出来的分离方
教 学 方 案 设 计
法称为变压吸附。 3．膜分离 膜分离是利用特殊制造的、具有选择透过性能的薄膜，
2．液态空气精馏时，沸点高的组分先挥发出来还是沸 点低的组分先挥发出来？
教 学 方 案 设 计
【提示】 而挥发出来。
随着温度的升高，沸点低的组分先达到沸点
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
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教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
【问题导思】 ①分离空气常用的方法有哪些？
教 学 方 案 设 计
【提示】 a．深冷分离法；b.变压吸附分离法；c.膜分离法。 ②精馏液态空气时，先获得液氮(沸点：－196 ℃)还是液氧(沸点： －183 ℃)? 【提示】 沸点低的液氮先分离出来。
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
③当空气通过膜分离装置时，氧分子能透过膜而氮分子不能透 过膜，说明哪种气体分子的直径更大一些？ 【提示】 直径大的气体分子不能透过膜，故分子直径：N2>O2。
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案教师备课资源】 可怕的氡 氡是最近几年进行室内监测时发现的最惊人的污染物。
教 学 方 案 设 计
氡本身并不危险，但是它的带电裂变产物可附在灰尘上，这 些尘粒进入肺后会形成极其危险的内辐射，这种近距离辐射 对细胞的破坏十分厉害。氡是从砖块、混凝土、土壤和水中 散发出来的，在普通住宅里测得的氡含量比户外高好几倍；
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
有人在浴室里测到，喷淋龙头放水15分钟后，氡在空气中的 含量增加了25%。
菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
1．空气的4种成分：O2、N2、CO2、稀有气体。 2．空气的3种分离方法：深冷分离、变压吸附、 膜分离。
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
1.了解空气在化工生产中的重要应用。 2．了解空气分离的方法。
菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
●教学地位
教 学 方 案 设 计
本课时内容涉及化工生产中的重要资源——空气，是化 工生产的基础，贯穿于多数的化工生产中，并且人类日常生 活中也离不开空气。
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·化学 选修 化学与技术
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
1．下列各项不属于我国城市空气质量报告内容的是 ( A．SO2 B．CO2 C．NO2 D．PM10 )
教 学 方 案 设 计
【解析】 量报告内容。