化工企業(yè)空分工藝培訓(xùn)講義-資料下載頁
2025-08-14 12:32本頁面
【導(dǎo)讀】氣、氬氣等氣體組成。這些氣體在空氣中是均勻地相互混合在一起的，展，對空氣的分離形成了三種技術(shù)方法：吸附法、膜分離法及低溫法。膜分離法利用的是膜滲透技術(shù)，利用氧、氮通過膜的速率的不同，實(shí)現(xiàn)兩種組分的粗分離。這種方法裝置更為簡單，操作方便，投資小。用于富氧燃燒及醫(yī)療保健領(lǐng)域應(yīng)用。狀態(tài)雙元化，故在生產(chǎn)裝置工業(yè)化方面占據(jù)主導(dǎo)地位。氙、氡組份外，還含有水蒸氣、二氧化碳、乙炔以及少量機(jī)械雜質(zhì)，空氣壓縮、空氣凈化、換熱、制冷與精餾是空分的五個(gè)主要環(huán)節(jié)?？諝馐窃?170℃以下的精餾塔中進(jìn)行分離的,所以說通過制冷,獲得所需的低溫并維持這個(gè)環(huán)境,是空氣分離的基本前提條件。熵代表了流體在流動時(shí)所攜帶的能量，單位。流體的內(nèi)能由內(nèi)動能與內(nèi)位能組成。的焓值相等i1=i2,這說明節(jié)流本身并不產(chǎn)生冷量。
【正文】 ， B710002) 中增壓，并經(jīng)增壓器出口冷卻器(AC710001,AC710002)冷卻后進(jìn)入中壓板式換熱器冷卻，冷卻后的氣體進(jìn)入膨脹機(jī) (E710001,E710002)進(jìn)行膨脹制冷，膨脹后的空氣進(jìn)入氣液分離器 (PV710001)進(jìn)行氣液分離，分離出的液空進(jìn)入精餾塔上塔(C710002)；低溫空氣與板式換熱器來的低溫空氣會合進(jìn)入下塔底部。 由空氣增壓機(jī)一段壓縮后的另一股空氣進(jìn)入空氣增壓機(jī)二段進(jìn)一步壓縮，并經(jīng)機(jī)后冷卻器 (E7603)后送入高壓板式換熱器 (E710004)與高壓氧氣換熱，自身被冷卻至漏點(diǎn)溫度，進(jìn)而進(jìn)入氣液分 離器(PV710003)進(jìn)行氣液分離，分離出的氣、液分別送入精餾塔下塔。 四 、 精餾 空氣在下塔內(nèi)進(jìn)行初步分離，上升空氣與向下流動的回流液在塔板上進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，上升氣體中的氮組分濃度逐步升高，進(jìn)而在下塔頂部得到精純的氮組分。位于上、下塔之間的主冷凝蒸發(fā)器 (K710001)既是上塔的塔底再沸器，也是下塔的塔頂冷凝器 ,在此來自下塔頂部的氮?dú)馀c上塔底部提純的液氧進(jìn)行間接換熱后被冷凝，冷凝產(chǎn)生的液氮作為下塔的回流液；向下流動的回流液隨著傳質(zhì)的進(jìn)行，氧濃度逐步升高，并在塔底得到富氧液空。 在下塔塔底得到富氧液空在過冷器 (E710002)中過冷后分成三股。一股經(jīng)節(jié)流與 PV710004 氣液分離器來的節(jié)流液空會合，進(jìn)入上塔中部，作為提餾段回流液；另一股送粗氬冷凝蒸發(fā)器 (K710701)；還有一股液空直接送入貧氪氙塔頂部作為其精餾的回流液，出貧氪氙塔頂?shù)母谎蹩諝庾罱K返回精餾塔上塔中部提餾段參與精餾。 從下塔中部抽出一股污氮液，經(jīng)過冷器過冷及節(jié)流后送入上塔中上部，作為上塔精餾段回流液。 另從下塔上部抽出一股液氮，經(jīng)過冷節(jié)流后送入上塔頂部，作為精餾段回流液。 低壓氮?dú)猱a(chǎn)品從下塔頂部抽出 ,經(jīng)復(fù)熱后送出界區(qū)。提氬及貧氪氙的蒸發(fā)器所需的氣 氮由下塔頂部提供，冷凝所產(chǎn)生的液氮分別返回上塔及下塔作為回流液。 精餾塔上塔是實(shí)現(xiàn)高純氧加工的場所，并從提餾段的富氬區(qū)域抽取富氬氣提組份，供給氬提取裝置原料。上塔分為五段，富氧液空原料由第三段填料頂部引入；并在上塔頂部及第二段填料頂部分別引入冷液氮及污氮液，作為精餾段的回流液。 液空通過精餾，在上塔底部得到純液氧組分，收集在冷凝蒸發(fā)器殼側(cè)，部分蒸發(fā)作為提餾蒸汽；其余的經(jīng)液氧泵加壓及高壓氧換熱器復(fù)熱后以氣態(tài)產(chǎn)品輸出，或經(jīng)過冷作為液態(tài)氧產(chǎn)品送儲存。 精餾塔頂部的餾分就是空氣分離后的最終殘留物－－污氮，低溫污氮作 為過冷器及高、中、低換熱器的冷源，自身被復(fù)熱到冷量回收的最大限度，送出冷箱分別作為分子篩再生氣源及水冷塔冷源消耗排放。 五 、 提氬 提氬由粗（提）氬及精（提）氬兩個(gè)環(huán)節(jié)組成；粗氬主要除去氬餾分中的氧組分，精氬主要除去氮等低沸點(diǎn)物。 粗氬塔由兩段規(guī)整填料塔組成，分別是粗氬塔 I（ C710701）及粗氬塔 II(C710702)； 從精餾塔上塔抽出的富氬氣體進(jìn)入粗氬塔 I 下部，自下而上與回流液傳質(zhì)傳熱，使塔頂氣體中氧組分濃度降低而進(jìn)入粗氬塔 II，塔底流出物返回精餾塔上塔；粗氬塔 I 的回流液來自粗氬塔 II 的塔底液，經(jīng)循環(huán) 液氬泵（ AP710501,AP710502）加壓后供給。 進(jìn)入粗氬塔 II 下部的富氬氣體自下而上與回流液傳質(zhì)傳熱， 使塔頂氣體中氧組分濃度降低到 ppm 級。粗氬塔 II 的頂部設(shè)有粗氬冷凝蒸發(fā)器 (K710701),用來自過冷器的富氧液空作冷源冷凝氣氬組份，其蒸發(fā)所產(chǎn)生的富氧空氣以及未蒸發(fā)的液空作為貧氪氙塔（ K711601）的原料（多余的部分液空也可返回上塔中部）；所冷凝的液氬作為粗氬塔 II 的回流液，未被冷 凝的氣氬作為精氬原料送入粗氬液化器（ K710704）。 在粗氬液化器中，利用液氮作為冷源，將粗氬冷凝并送入純氬塔 （ C710703 ）中部。純氬塔由兩段規(guī)整填料組成，塔頂設(shè)有純壓冷凝器（ K710702） ,用液氮作冷源冷凝上升蒸氣，用以提供回流液；塔底設(shè)有純壓蒸發(fā)器（ K710703） ,用氣氮作熱源，使塔底的液氬蒸發(fā)以提供提餾蒸汽。 經(jīng)純氬塔精餾后，在塔頂未被冷凝的氣相組份通過壓力調(diào)節(jié)放空，塔底液即為最終精氬產(chǎn)品送往儲罐。 六 、 貧氪氙液的提取 氪氙隨空氣液化集結(jié)于液空中，其提取原料即為液空。貧氪氙液的提取在貧氪氙塔（ C711601）中進(jìn)行 ,該塔設(shè)有三段規(guī)整填料層，塔底設(shè)有以氣氮為熱源的貧氪氙蒸發(fā)器（ K711601）。 來自粗氬冷凝蒸發(fā)器的富氧空氣及富氧液空分別進(jìn)入貧氪氙塔的二段及三段 填料上部參與精餾，貧氪氙塔頂回流液由來自過冷器的液空提供，塔頂氣為以氧氮為主要成分的易揮發(fā)組分，返回到精餾塔上塔；塔底液即獲得貧氪氙液。 第四節(jié) 主要機(jī)械設(shè)備介紹 雙甲車間空分裝置主要機(jī)械設(shè)備有蒸汽透平驅(qū)動的空壓機(jī)+增壓機(jī)機(jī)組、增壓透平膨脹機(jī) 、液氧泵 、精餾塔等。增壓透平膨脹機(jī)、精餾塔由杭氧設(shè)計(jì)制造，液氧泵是進(jìn)口國外的。對空壓機(jī)增壓機(jī)組的介紹，請參見壓縮機(jī)培訓(xùn)教材相關(guān)部分，這里只介紹其它幾個(gè)主要機(jī)械設(shè)備。 精餾塔 精餾塔由上 塔、下塔以及主冷凝器三部分組成，上塔為填料塔，采用規(guī)整填料。下塔采用篩板塔。主冷凝器采用板翅式換熱器。各部分的參數(shù)如下： 上塔： 塔型式：規(guī)整填料塔型 高度： 34640mm 工作介質(zhì)： O N Ar 設(shè)計(jì)壓力： 設(shè)計(jì)溫度： 200℃ 最高工作壓力： 氣壓試驗(yàn)壓力： (臥式 ) 氣密性試驗(yàn)壓力： (臥式 ) 腐蝕裕度： 0mm 焊縫系數(shù)： 幾何容積： 材料： 5083H112 下塔： 塔型式：篩板塔 高度： 17050 mm 工作介質(zhì)： O N2 設(shè)計(jì)壓力： 設(shè)計(jì)溫度： 200℃ 最高工作壓力： 氣壓試驗(yàn)壓力： (臥式 ) 氣密性試驗(yàn)壓力： (臥式 ) 腐蝕裕度： 0mm 焊縫系數(shù)： 幾何容積： 194m3 材料： 5083H112 主冷凝器： 型式：板翅式換熱器 高度： 6155mm 工作介質(zhì)：氣氮、液氧 設(shè)計(jì)壓力： (氣氮側(cè) )/(液氧側(cè) ) 設(shè)計(jì)溫度： 200℃ 最高操作壓力： (氮?dú)鈧?cè) )/(液氧側(cè) ) 氣壓試驗(yàn)壓力： (氮?dú)鈧?cè) )/(液氧側(cè) ) (立式 ) 氣密性試驗(yàn)壓力： (氮?dú)鈧?cè) )/(液氧側(cè) ) (立式 ) 腐蝕裕度： 0mm 焊縫系數(shù)： 幾何容積： (氣氮側(cè) )/(液氧側(cè) ) 材料： 5083H112 主要機(jī)泵的技術(shù)特性和結(jié)構(gòu)簡介： 1） 增壓透平膨脹機(jī)： 型式：三元徑 軸流反動式，整體撬裝結(jié)構(gòu)。 介質(zhì)：空氣 膨脹空氣量：～ 55500m3/h，操作彈性： 60～ 100%， 膨脹機(jī)進(jìn) /出口壓力：～ (A)， 膨脹機(jī)等熵效率：～ 85%，增壓量： 55500m3/h， 增壓機(jī)絕熱效率：～ 81%， 增壓機(jī)進(jìn) /出口壓力：～ (G)， 2） 高壓液氧泵： 泵型式： 7級立式離心泵 . 流量： 28000Nm3/h， 揚(yáng)程： 774m， 進(jìn)口壓力： (G)， 出口壓力： (G)， 靜吸入壓頭： 進(jìn)口溫度： 178℃， 電機(jī)功率：～ 175Kw
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