將空氣液化?精餾?最終分離成為氧?氮和其它有用氣體的氣體分離設(shè)備?簡(jiǎn)稱(chēng)空分設(shè)備厂财。它的最低工作溫度為 77K蛆存≈欤空氣是氣體的混合物?

　　簡(jiǎn)史

　　空氣曾被稱(chēng)為“永久氣體”嫌变。到19世紀(jì)末吨艇，人們發(fā)現(xiàn)在深低溫下空氣也能液化，并因氧氮沸點(diǎn)不同腾啥，可以從液化空氣中分離出氧氣和氮?dú)饨沼Α５谝慌_(tái)商品化的制氧機(jī)于1903年制成它最初只是用于金屬的氣焊和切割。30年代末碑宴，氮肥工業(yè)需要氮?dú)庵蒲鯔C(jī)發(fā)展到能同時(shí)生產(chǎn)氧氣和氮?dú)飧姆Q(chēng)空氣分離設(shè)備软啼。到50年代，由于吹氧煉鋼和高爐鼓風(fēng)工藝的推廣延柠，應(yīng)用以及氮肥工業(yè)的迅速發(fā)展空氣分離設(shè)備向大型化發(fā)展并應(yīng)用了近代的科研成果如采用透平壓縮機(jī)透平膨脹機(jī)板翅式換熱器微型計(jì)算器和分子篩吸附器等設(shè)備之后空氣分離設(shè)備不斷得到改進(jìn)和完善設(shè)備中的空氣壓力從高壓(20兆帕)降到低壓(小于1兆帕)?單位產(chǎn)品的電耗也逐漸下降(每立方米氧的電耗從1.5降至0.6千瓦?小時(shí))』雠玻現(xiàn)代空氣分離設(shè)備能生產(chǎn)各種容量不同純度的氣態(tài)或液態(tài)產(chǎn)品?也能制造超高純度的氧和氮(如含氧99.998％和含氮99.9995％)≌昙洌空氣分離設(shè)備還能根據(jù)用戶(hù)的需要?通過(guò)電子計(jì)算器的控制?隨時(shí)增減產(chǎn)品的數(shù)量?達(dá)到經(jīng)濟(jì)用氧的目的贿条。到80年代?大型空氣分離設(shè)備的氧氣生產(chǎn)能力已達(dá)到70000米3 /時(shí)?空氣壓力下降到0.36兆帕?連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期可達(dá)2年以上。

　　分類(lèi) 空氣分離設(shè)備是由多種機(jī)械和設(shè)備組成的成套設(shè)備?常按空氣壓力來(lái)分類(lèi)增热。常用的有高壓?中壓和低壓3種整以。

　　選擇設(shè)備類(lèi)型時(shí)應(yīng)考慮產(chǎn)品種類(lèi)容量和純度的要求胧辽，以及電耗安全連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期等因素。

　　低壓設(shè)備由于電耗低勒蜘，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)悄锈，經(jīng)濟(jì)效益高被廣泛采用。

　　是低壓空氣分離設(shè)備簡(jiǎn)圖炊惊。整個(gè)設(shè)備由空氣壓縮系統(tǒng)?雜質(zhì)凈化和換熱系統(tǒng)?制冷系統(tǒng)和液化精餾 4個(gè)主要系統(tǒng)組成菌渐。相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備有空氣透平壓縮機(jī)?空氣冷卻塔?透平膨脹機(jī)和分餾塔等。低壓空氣分離設(shè)備的工作原理(圖2 低壓空氣分離設(shè)備的工作原理圖 )建立在液化循環(huán)和精餾理論基礎(chǔ)上亮钩。進(jìn)入的空氣先經(jīng)空氣過(guò)濾器?而后由透平壓縮機(jī)?空氣冷卻塔壓縮和冷卻到壓力為0.5兆帕?溫度為303K左右?再進(jìn)入切換式換熱器(E1?E2)暖娃。兩換熱器能清除空氣中的水和二氧化碳?并進(jìn)行熱交換?把空氣冷卻到接近液化溫度(101K)后送入下塔?從下塔抽出一部分空氣送到換熱器(E2)加熱。加熱的空氣與下塔來(lái)的少量冷空氣匯合后進(jìn)入透平膨脹機(jī)絕熱膨脹?產(chǎn)生需要的冷量?然后被送往上塔精餾巢驶。余下的空氣在下塔初步精餾力浅。在底部得到含氧38％的液化空氣?在下塔的頂部得到含氮 99.99％的純液氮?在中部獲得含氮約95％的污液氮。液化空氣?純液氮?污液氮分別從下塔抽出通過(guò)節(jié)流閥減壓到約0.05兆帕?送入上塔作回流液?在此進(jìn)行第二次深低溫精餾?在上塔底部得到含氧99.6～99.8％的高純度氧氣?流經(jīng)換熱器(E4?E2?E1)與空氣進(jìn)行熱交換?升溫到大氣溫度后排出塔外个滓。在上塔頂部獲得含氮99.999％的高純度氮?dú)?在上塔中部得到含氮約96％的污氮?均經(jīng)換熱器(E3?E4?E2?E1)復(fù)熱到大氣溫度后排出裝置叭痰。位于上?下塔之間的冷凝蒸發(fā)器也是一種換熱器?它的功用是通過(guò)換熱?將上塔底部的液氧蒸發(fā)?而將下塔的氣氮冷凝?故稱(chēng)冷凝蒸發(fā)器。液氧蒸發(fā)后一部分作為產(chǎn)品輸出?其余部分作為上塔精餾所需的上升蒸氣粟翔。下塔冷凝的液氮?一部分送往上塔作上塔回流液?另一部分作為下塔精餾所需要的回流液。因此?冷凝蒸發(fā)器是使上?下塔能起精餾作用的不可缺少的設(shè)備之一讼载。除上述主要設(shè)備外?冷箱內(nèi)還有吸附器?它能吸附未被凍結(jié)在換熱器(E1?E2)中的雜質(zhì)二氧化碳和易爆物質(zhì)轿秧。箱內(nèi)還設(shè)有液氧泵?使液氧循環(huán)流動(dòng)和清除致爆物質(zhì)?以保證設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。在低溫下工作的換熱器?塔?液氧泵和透平膨脹機(jī)等都裝在填充有絕熱材料的冷箱內(nèi)?以減少冷量損失咨堤。出冷箱的產(chǎn)品氧氣和氮?dú)?再送往貯存系統(tǒng)和透平壓縮機(jī)內(nèi)升壓到需要的壓力后供用戶(hù)使用菇篡。

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