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空分設備
鎖定
- 中文名
- 空分設備
- 功 能
- 用空氣分離生產出氮氣、氬氣
- 原 料
- 空氣
- 使用條件
- 必須在常温區對空氣進行預處理
空分設備種類
空分設備
我國生產的空分設備的形式、種類繁多。有生產氣態氧、氮的裝置,也有生產液態氧、氮的裝置。但就基本流程而言,主要有四種,即高壓、中壓、高低壓和全低壓流程。
空分設備生產能力
我國空分設備的生產規模已經從早期只能生產20m3/h(氧)的製氧機。發展到具有生產20000 m3/h、30000 m3/h、50000 m3/h和60000m3/h的大型空分設備的能力,以及已經完成科研階段,即將進行製造80000m3/h特大型空分設備的能力。
空分設備基本系統
動力系統
主要是指原料空氣壓縮機。空分設備將空氣經低温分離得到氧、氮等產品,從本質上説是通過能量轉換來完成。而裝置的能量主要是由原料空氣壓縮機輸入的。相應地,空氣分離所需要的總能耗中絕大部分是原料空氣壓縮機的能耗。
淨化系統
由空氣預冷系統(空冷系統)和分子篩純化系統(純化系統)組成。經壓縮後的原料空氣温度較高,空氣預冷系統通過接觸式換熱降低空氣的温度,同時可以洗滌其中的酸性物質等有害雜質。分子篩純化系統則進一步除去空氣中的水分、二氧化碳、乙炔、丙烯、丙烷和氧化亞氮等對空分設備運行有害的物質。
熱交換系統
精餾系統
空分設備的核心,實現低温分離的重要設備。通常採取高、低壓兩級精餾方式。主要由低壓塔、中壓塔和冷凝蒸發器組成。
產品輸送系統
空分設備生產的氧氣和氮氣需要一定的壓力才能滿足後續系統的使用。只要由各種不同規格的氧氣壓縮機和氮氣壓縮機組成。
液體貯存系統
空分設備控制系統
大型空分設備都採用計算機集散控制系統,可以實現自動控制。
雜質的淨化系統
空氣冷卻和液化系統
空氣精餾系統
加温吹除系統
用加温吹除的方法使淨化系統再生。
儀表控制系統
通過各種儀表對整個工藝進行控制。
空分設備淨化原理
在應用低温精餾原理製氧的設備中,為了保證空氣在低温區精餾分離的正常進行,必須在常温區對空氣進行過濾、預冷和淨化等預處理。
原料空氣中除了有大量的塵埃外,還有水分,二氧化碳,和乙炔等碳氫化合物,現代空分設備大多數採用分子篩純化系統來清除這些雜質,以提高進入冷箱空氣的潔淨度,防止水分和二氧化碳濃縮而威脅空分設備的正常運行。因此,氣體過濾、預冷和淨化設備是空分設備內不可缺少的一個組成部分。
除塵機理
除塵機理共有以下5種:
2 布朗擴散:非常小的顆粒質量極小,在隨氣流做布朗運動擴散時,與濾芯纖維碰撞,從而被濾除。
3 直接攔擋:對塵埃粒子大於1微米的顆粒,通過過濾介質材料的微孔時,由於顆粒直徑大於微孔直徑,而被直接阻擋、攔截,達到去除雜質的目的。
4 重力沉降:塵埃顆粒在不斷的集合,直到其質量變得足夠大,在重力的作用下,越落到過濾器底部,或者被排灰閥排出。