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空分制氮機工作原理

發(fā)布日期: 2020-04-26

空氣分離簡稱空分,是以空氣為原料,將空氣深度冷卻至液態(tài),由于液空其組分沸點各不相同,逐步分離出氧、氮、氬等等??辗盅b置大體可分以下幾個系統(tǒng):

1、空氣過濾系統(tǒng) 過濾空氣中的機械雜質(zhì),主要設備有自潔式空氣過濾器。

2、空氣壓縮系統(tǒng) 將空氣進行預壓縮,主要設備有汽輪機、增壓機、空壓機等。

3、空氣預冷及純化系統(tǒng) 將壓縮空氣進行初步冷卻,并去除壓縮空氣中的水分和二氧化碳等雜質(zhì),主要設備有空冷塔、水冷塔、分子篩純化器、冷卻水泵、冷凍水泵等。

4、分餾塔系統(tǒng) 將凈化的壓縮空氣深度冷卻,再逐級分餾出氧氣、氮氣、氬氣等,主要設備有透平膨脹 機、冷箱(內(nèi)含主塔、主冷、主還、過冷器、粗氬塔、液氧泵、液體泵等)。

5、貯存汽化系統(tǒng) 將分餾出的液氧、液氮、液氬進行貯存、汽化、灌充,主要設備有低溫液體貯槽、汽化器、充瓶泵、灌充臺等。

空分制氮機

空分制氮機工作原理

精餾塔是一種采用精餾的方法,使各組份分離。從而得到高純度組份的設備。

空氣被冷卻至接近液化溫度后送入精餾塔的下塔,空氣自下向上與溫度較低的回流液體充分接觸進行傳熱,使部分空氣冷凝為液體。由于氧是難揮發(fā)組份,氮是易揮發(fā)組份,在冷凝過程中,氧比氮較多的冷凝下來,使氣體中氮的純度提高。同時,氣體冷凝時要放出冷凝潛熱,使回流液體一部分汽化。由于氮是易揮發(fā)組份。因此,氮比氧較多的蒸發(fā)出來,使液體中氧純度提高。就這樣,氣體由下向上與每一塊塔板上的回流液體進行傳熱傳質(zhì),而沒經(jīng)過一塊塔板,氣相中的氮純度就提高一次,當氣體到達下塔頂部時,絕大部分氧已被冷凝到液體中,使氣相中的氮純度達到99.999%。一部分氮氣進入冷凝蒸發(fā)器中,冷凝成液氮,作為下塔回流液。同時上塔底部的液氧汽化,作為上塔的上升氣體,參與上塔的精餾。

將下塔底部得到的含氧38%~40%的富氧液空節(jié)流后送入上塔,作為上塔的一部分回流液與上升氣體接觸傳熱,部分富氧液空汽化。由于氧是難揮發(fā)組份,氮是易揮發(fā)組份,因此,氮比氧較多的蒸發(fā)出來,使液體氧純度提高。液體由上向下與上升氣體多次傳熱傳質(zhì),液相中的氧純度不斷提高,當液體達到上塔底部時就可得到99.6%的液氧。

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