空分工藝流程簡介

1、空分流程簡介,和遠(yuǎn)氣體 技術(shù)中心,運行部技術(shù)培訓(xùn)第二講,1,和遠(yuǎn)氣體 技術(shù)中心,一、流程簡介,凈化系統(tǒng),壓縮系統(tǒng),純化系統(tǒng),冷卻系統(tǒng),膨脹系統(tǒng),分餾系統(tǒng),儲存、汽化系統(tǒng),壓送、用氣系統(tǒng),氣態(tài)產(chǎn)品,液態(tài)產(chǎn)品,空氣分離基本系統(tǒng),其它系統(tǒng),安全防爆系統(tǒng),加溫解凍系統(tǒng),儀表自控系統(tǒng),電控系統(tǒng),空分裝置不僅要產(chǎn)量和純度達(dá)標(biāo)，還要關(guān)注很多指標(biāo)如： 單位能耗、提取率、啟動時間、運轉(zhuǎn)周期、加溫解凍時間、 安全、穩(wěn)定等。綜合評定=性能+壽命+可靠性+安全性+經(jīng)濟(jì)性+成套性+人機(jī)關(guān)系+服務(wù)性。因此，以上每個系統(tǒng)都起著不可替代不可或缺的作用。 以下，我們分別介紹各自的作用和使用中常見注意事項。,2,3,和遠(yuǎn)氣體 技

2、術(shù)中心,一、流程簡介,什么是單位能耗？,什么是氧提取率？,空分消耗的能源主要是電能，因此，空分的單位能耗通常用生產(chǎn)1m（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）主要產(chǎn)品所消耗的電能（kWh）來衡量，即kWh/m。 所謂主要產(chǎn)品，是指很多情況氮氣為輔助產(chǎn)品，可以不算進(jìn)去（若要算還需考慮能耗分?jǐn)倖栴}）；如液態(tài)基地主要產(chǎn)品是液體；興發(fā)基地主要產(chǎn)品是氮氣。,提取率以氧產(chǎn)品中的總氧量與進(jìn)塔空氣中的總氧量之比來表示。,從上式可以看出，對于一定的地點，空氣中含氧量基本不變，當(dāng)進(jìn)塔空氣量和產(chǎn)品氧純度一定時，氧提取率的高低取決于氧產(chǎn)量的多少。而氧產(chǎn)量的多少，對于全低壓空分裝置進(jìn)氣量一定時，主要取決于污氮含氧量的高低。,以4500空分裝置為例

3、，當(dāng)進(jìn)塔空氣量為18000m/h，氧產(chǎn)量4500m/h，氧純度為99.6%，那么氧的提取率？,和遠(yuǎn)氣體 技術(shù)中心,二、凈化系統(tǒng),固體雜質(zhì),水蒸氣及二氧化碳,乙炔及碳?xì)浠衔?空氣過濾器,分子篩純化器,分子篩純化器,磨損空壓機(jī)，堵塞冷卻器,堵塞低溫設(shè)備及氣體管道,聚集導(dǎo)致爆炸,空氣中的雜質(zhì),危,害,凈 化,由于空分設(shè)備是在低溫下工作的，被凍結(jié)下來的水份和二氧化碳沉積在低溫?fù)Q熱器、膨脹機(jī)或精餾塔內(nèi)，就會阻塞通道、管路、閥門和踏板篩孔。乙炔聚集在液氧中有爆炸的危險?；覊m會磨損機(jī)械。因此，為保證空分安全可靠運行，必須設(shè)置專門的凈化設(shè)備。,4,和遠(yuǎn)氣體 技術(shù)中心,二、凈化系統(tǒng),凈化系統(tǒng)主要由自潔式空氣過

4、濾器、純化器組成。前者原理為過濾除塵，后者原理為吸附法除水蒸氣、二氧化碳、碳?xì)浠衔?。具體的原理及操作，我們以后再講，這里強(qiáng)調(diào)一下日常我們所要關(guān)注的內(nèi)容。,1、流量（處理能力）：選加工空氣量的兩倍； 2、壓力損失； 3、除塵效率； 4、壽命,自潔式空氣過濾器主要關(guān)注以下內(nèi)容：,純化器主要關(guān)注：,1、溫度 2、壓力 3、出純化器后空氣露點 4、出純化器二氧化碳含量,5,和遠(yuǎn)氣體 技術(shù)中心,三、壓縮系統(tǒng),電機(jī),壓縮機(jī)頭,潤滑系統(tǒng),冷卻系統(tǒng),電控、儀表系統(tǒng),壓縮系統(tǒng),壓縮系統(tǒng)將空氣壓縮到一定壓力，為節(jié)流或膨脹產(chǎn)生冷量，為氣體液化做準(zhǔn)備。壓縮系統(tǒng)耗電是空分系統(tǒng)耗能主要來源，無論從安全還是能耗角度來看，

5、壓縮系統(tǒng)地位都尤為突出突出，是制冷液化系統(tǒng)的心臟！,帶動壓縮機(jī),壓縮空氣,潤滑壓縮機(jī)和電機(jī)軸承,冷卻潤滑油和壓縮空氣,控制、檢測運行,輸入、輸出功率，性能系數(shù)，啟動電流、運轉(zhuǎn)電流、電壓波動、頻率，噪音等。,6,ZH-15000循環(huán)空壓機(jī),15000原料機(jī),10000原料機(jī),全通一期壓縮機(jī)系統(tǒng),壓縮機(jī)常用的有活塞式壓縮機(jī)、離心式壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)。以下主要比較活塞式壓縮機(jī)與離心式壓縮機(jī)優(yōu)缺點：,和遠(yuǎn)氣體 技術(shù)中心,三、壓縮系統(tǒng),1、活塞式壓縮機(jī)從低壓到超高壓，適用范圍廣；效率高，排量范圍廣； 2、排氣不穩(wěn)定，脈動大；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多；活塞油潤滑，導(dǎo)致空氣帶油。,壓縮機(jī)應(yīng)用實況,1、轉(zhuǎn)速高，處理

6、氣量大，體積質(zhì)量相對較?。唤Y(jié)構(gòu)簡單；排氣平穩(wěn)，不受潤滑油污染； 2、氣量小的時侯效率低,7,和遠(yuǎn)氣體 技術(shù)中心,四、冷卻系統(tǒng),涼水塔,壓縮機(jī)中間冷卻器,潤滑油油冷卻器,空、水冷塔,壓縮機(jī)后冷器,回?zé)崞?實現(xiàn)空氣的等溫壓縮,降低空氣進(jìn)主換熱器溫度,使純化器工作在最佳狀態(tài),危害？,冷卻系統(tǒng)還有其他作用，如冷卻油保證潤滑油在正常溫度下工作，潤滑油可以潤滑軸避免軸超溫。保證氣溫、油溫等穩(wěn)定在設(shè)計范圍內(nèi)，從而維持設(shè)備穩(wěn)定高效運行。,換熱器換熱效果受那些因素影響？,8,和遠(yuǎn)氣體 技術(shù)中心,四、冷卻系統(tǒng),要注意水冷塔液位，液位太低換熱效果不好，液位太高可能導(dǎo)致水分進(jìn)入污氮管道。開機(jī)時，須先通氣后開空水冷塔進(jìn)

7、水，防止壓力突變將太多水帶入空氣管道；關(guān)注壓力須較穩(wěn)定；關(guān)注冷卻效果；預(yù)冷系統(tǒng)效果將影響到純化系統(tǒng)乃至整個空分系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、效率。,利用來自冷箱內(nèi)污氮、氮氣含水的不飽和性吸收蒸發(fā)潛熱使循環(huán)水降溫；,污氮預(yù)冷水冷塔,換熱效果,換熱溫差,換熱系數(shù),換熱器材料結(jié)構(gòu),換熱器是否結(jié)垢、阻塞,流體流動速度、流向,換熱介質(zhì),水冷塔,空冷塔,9,和遠(yuǎn)氣體 技術(shù)中心,四、冷卻系統(tǒng),冷箱內(nèi)換熱系統(tǒng),主換熱器,冷凝蒸發(fā)器,過冷器,是上塔底部液氧汽化、下塔頂部氮氣液化，冷量自上塔傳至下塔,回收返流氣體的冷量,將空氣冷卻到所需狀態(tài),過冷去上塔夜空、液氮，減小節(jié)流氣化率，增加回流液。,飽和狀態(tài)，節(jié)流壓力降低，飽和溫度降低，節(jié)流降溫可能達(dá)不到飽和溫度降低，就會有部分液體氣化，因而，利用上塔污氮或氮氣使液空液氮過冷。,作用,阻力,溫度及差值,10,和遠(yuǎn)氣體 技術(shù)中心,五、分餾系統(tǒng),分離氣體,分餾塔,換熱系統(tǒng),膨脹系統(tǒng),能量傳遞,維持冷量平衡、液化氣體,作 用,分餾塔由上塔、下塔、粗氬塔、精氬塔組成，是冷箱中最高的設(shè)備，鋁制。下塔 屬一類壓力容器。在精餾塔里，根據(jù)不同的情況需要設(shè)置一定的篩孔塔板或規(guī)整填料，空氣的分離就是在精餾塔里實現(xiàn)的。精餾塔通過