空分装置培训课件（PPT51页).ppt

目录一、概述1、空分的含义2、空气分离的方法二、空分装置的流程和特点1、装置的流程2、按流程的顺序分别介绍各个系统三、空分设备的安全规定及一些事故案例一、概述空分的含义空气分离的方法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.多次的重复上述过程气相的氮浓度就不断增加液相的氧浓度也能不断的增加.这样经过多次的蒸发与冷凝就能完成整个精馏过程从而将空气中的氧和氮分离开来。2、吸附法：原理：利用分子筛对不同的分子具有选择性吸附的特点有的分子筛（如5A、13X等）对氮具有较强的吸附性能让氧分子通过可得到较高纯度的氧气；有的分子筛（碳分子筛等）对氧具有较强的吸附性能让氮分子通过可得到较高纯度的氮气从而实现空气的分离。但吸附法目前的氧气纯度只有93%左右。3、膜分离法：原理：它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性当空气通过薄膜或中空纤维膜时氧气穿透过薄膜的速度约为氮的4-5倍从而实现氧、氮的分离。膜分离的富氧浓度只能达到28～35%O2。目前应用较多的是低温法（又叫深度冷冻法）。它的优点：生产量大产品纯度高电耗低且可得到液态产品故应用广泛。二、克旗煤制气公司配套的空分装置的流程和特点克旗公司采用的空分装置特点装置的流程形式组成空分装置的几个系统KDON-48000/80000型空分装置简易流程流程叙述净化后的空气分为两股：一股进入低压板式换热器与返流的气体换热后出换热器底部后进入下塔；另一股去空气增压机。进入空气增压机的空气经增压机第一段增压后分为两股：一股直接出增压机经后过冷器冷却后进入膨胀机的增压风机中增压然后被冷却器冷却至常温后进入高压板式换热器再从高压板式换热器中部抽出进入膨胀机去膨胀。膨胀后的空气送入下塔。另一股空气在增压机的第二段继续增压并经后冷却器冷却至常温后进入高压板式换热器与高压液氧及返流污氮气体换热。这部分高压空气从换热器底部抽出经节流进入下塔。空气经下塔初步精馏后获得液空和污液氮并经过冷器过冷后节流进入上塔。经上塔进一步精馏后在上塔底部获得液氧并经液氧泵压缩后进入高压板式换热器复热后出冷箱进入氧气管网。另抽取液氧送入液氧贮存系统。在下塔顶部获得纯液氮送入液氮贮存系统。1、空气过滤系统一、除尘的方式：1、过滤除尘：使含尘气体通过滤料将尘粒分离捕集。2、惯性除尘：是使气流进行急剧的方向改变借尘粒本身的惯性力作用将其分离。3、离心力除尘：使含尘气体作旋转运动。4、洗涤除尘：液滴、液膜、气泡、粘附。5、静电除尘。二、过滤器的分类：空气过滤器可分为干式或湿式两种。干式过滤器属于表面式过滤器靠织物网眼阻挡尘粒；湿式过滤器靠油膜粘住灰尘。自洁式过滤器原料空气压缩机和增压空气压缩机作用：提供带压原料空气结构：成套进口德国曼透平公司的产品由汽轮机拖动两台离心式压缩机空压机排气量：251000Nm3/h0.595MPa(A)增压机流量压力一级:6000Nm3/h0.80MPa(A)一段：25000Nm3/h2.82MPa(A)二段：83000Nm3/h7.30MPa(A)原料空气压缩机和增压空气压缩机原料空气压缩机增压空气压缩机3、预冷系统4、纯化系统设置此系统的必要性分子筛的吸附顺序5、膨胀机系统透平膨胀机制冷的基本原理影响膨胀机制冷量大小的因素主热交换器作用：进行多股流之间的热交换结构：为多层板翅式各通道中的冷热气流通过翅片和隔板进行良好的热交换使用方式：对压缩空气进行冷却直到达到接近液化温度各返流流体在此被加热到常温。30高压板式换热器二、液空、液氮过冷器空气的精馏过程：利用氧、氮的沸点不同混合液体吸收蒸汽的热量而部分蒸发沸点低的氮较多的蒸发而蒸汽在放出热量后部分冷凝沸点高的氧较多的冷凝。这样蒸气中的氮浓度越来超高液体中的氧浓度也越来越高。这样通过多次的部分蒸发与部分冷凝来完成整个精馏过程从而将空气中的氧和氮分离开来。分馏塔上塔内部结构示意图下塔