空分設(shè)備及深冷工藝流程

1.2空氣分離凈化后的空氣進(jìn)入空分塔中的主換熱器，被返流氣體（產(chǎn)品氮?dú)?、廢氣）冷卻至飽和溫度，送入精餾塔底部，在塔頂部得到氮?dú)?，液空?jīng)節(jié)流后送入冷凝蒸發(fā)器蒸發(fā)，同時(shí)冷凝由精餾塔送來(lái)的部分氮?dú)?，冷凝后的液氮一部分作為精餾塔的回流液，另一部分作為液氮產(chǎn)品出空分塔。

2.主要設(shè)備簡(jiǎn)介

2.1空氣過濾器為減少空氣壓縮機(jī)內(nèi)部機(jī)械運(yùn)動(dòng)表面的磨損，保證空氣質(zhì)量，空氣在進(jìn)入空氣壓縮機(jī)之前，必須先經(jīng)過空氣過濾器以清除其中所含的灰塵和其他雜質(zhì)。目前空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣多采用粗效過濾器或中效過濾器。

2.2空氣壓縮機(jī)按工作原理，空氣壓縮機(jī)可分為容積式和速度式兩大類。目前空氣壓縮機(jī)多采用往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)、離心式空氣壓縮機(jī)和螺桿式空氣壓縮機(jī)。

2.3空氣冷卻器是用來(lái)降低進(jìn)入空氣干燥凈化器和空分塔前壓縮空氣的溫度，避免進(jìn)塔溫度大幅度波動(dòng),并可析出壓縮空氣中的大部分水分。

2.4空氣干燥凈化器壓縮空氣經(jīng)空氣冷卻器后仍含有一定的水分、二氧化碳、乙炔和其他碳?xì)浠衔?。目前?guó)內(nèi)在中小型制氮裝置中廣泛采用分子篩吸附法。

2.5空分塔空分塔內(nèi)主要包括有主換熱器、液化器、精餾塔、冷凝蒸發(fā)器等。主換熱器、冷凝蒸發(fā)器和液化器為板翹式換熱器是一種全鋁金屬結(jié)構(gòu)新型組合式間壁式換熱器，平均溫差很小，換熱效率高達(dá)98-99%。

2.6透平膨脹機(jī)是制氮裝置用來(lái)產(chǎn)生冷量的旋轉(zhuǎn)式葉片機(jī)械，是一種用于低溫條件下的氣體透平。透平膨脹機(jī)按氣體在葉輪中的流向分為軸流式、向心徑流式和向心徑軸流式；按氣體在葉輪中是否繼續(xù)膨脹又分為反擊式和沖擊式，繼續(xù)膨脹為反擊式，不繼續(xù)膨脹為沖擊式?？辗衷O(shè)備中廣泛采用單級(jí)向心徑軸流反擊式透平膨脹機(jī)。深冷空分制氮設(shè)備復(fù)雜、占地面積大，基建費(fèi)用高，設(shè)備一次性投資多，運(yùn)行成本高，產(chǎn)氣慢，安裝要求高周期長(zhǎng)。深冷空分制氮裝置宜于大規(guī)模工業(yè)制氮，在中、小規(guī)模制氮就顯得不經(jīng)濟(jì)。在3500Nm3/h以下的設(shè)備，相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20％~50％?？諝夥蛛x制氧的主要工藝及其比較氧氣在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有廣泛的用途，空氣中含有21%（體積濃度）的氧氣，是最廉價(jià)的制氧原料，因此氧氣一般都通過空氣分離制取。

空氣分離制氧主要工藝

1.深冷分離工藝:傳統(tǒng)制氧技術(shù)，氧氣純度高、產(chǎn)品種類多，適用于大規(guī)模制氧。

2.變壓吸附工藝(PSA):新興技術(shù)，投資小、能耗低，適用于氧氣純度不太高、中小規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)合。

3.膜分離工藝:尚不成熟，基本未得到工業(yè)應(yīng)用。深冷空分制氧工藝膜分離工藝變壓吸附制氧工藝的比較項(xiàng)目分離沸點(diǎn)不同達(dá)到分離。原理分離。離。裝置工藝流程復(fù)雜，設(shè)備較工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，自控工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，自溶解擴(kuò)散性能的差異來(lái)完成氧氮吸附能力不同達(dá)到分深冷空分法膜分離空分法變壓吸附空分法將空氣液化，根據(jù)氧和氮根據(jù)不同氣體分子在膜中的加壓吸附，降壓解吸，利用特點(diǎn)多，投資大。工藝-160~-190低溫下操閥門少，投資較大。常溫操作控門較多，投資省。常溫操作特點(diǎn)作啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，一般在15～啟動(dòng)時(shí)間短，一般在一般≤啟動(dòng)時(shí)間短，一般≤30min，操作40小時(shí)，必須連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，20min，可連續(xù)運(yùn)行，也可間可連續(xù)運(yùn)行，也可間斷運(yùn)行。特點(diǎn)不能間斷運(yùn)行，短暫停斷運(yùn)行。機(jī)，恢復(fù)工況時(shí)間長(zhǎng)。設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度維護(hù)高，維修保養(yǎng)技術(shù)難度特點(diǎn)大，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高。土建占地面積大，廠房和基礎(chǔ)占地面積小，廠房無(wú)特殊要占地面積小，廠房無(wú)特殊要及安要求高，工程造價(jià)高。求，造價(jià)低。求，造價(jià)低。安裝周期短，難度低，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用較高。術(shù)難度低，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)保養(yǎng)安裝周期長(zhǎng)，技術(shù)難度安裝周期短，安裝費(fèi)用低。以RICH膜分離制氮設(shè)備單位以RICH常溫變壓吸附制氮產(chǎn)氣0.5～1.0KW.H/Nm成本3產(chǎn)氣量能耗為例：?jiǎn)挝划a(chǎn)98%設(shè)備單位產(chǎn)氣量能耗為例：純度氮?dú)獾碾姾臑?.29KW.H/Nm3。在超低溫、高壓環(huán)境運(yùn)行單位產(chǎn)98%純度氮?dú)獾碾姾臑?.25KW.H/Nm3。安全可造成碳?xì)浠衔锞植砍剌^高壓力下操作，不會(huì)造常溫常壓下操作，不會(huì)造成性聚集，存在爆炸的可能成碳?xì)浠衔锏木植烤奂Ｌ細(xì)浠衔锏木植烤奂?，可調(diào)氣體產(chǎn)品產(chǎn)量、純度不可氣體產(chǎn)品產(chǎn)量、純度可調(diào)，靈氣體產(chǎn)品產(chǎn)量、純度可調(diào)，性調(diào)，靈活性差活性較好。

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