空分工艺的一些基础知识

Kim

空分工艺的一些基础知识

1、空气过滤

       大气中的灰尘等杂质较多，如果不在开始时对空气进行过滤，空压机等的空分设备很快就会损坏。所以空气过滤器一般会设置在空压机之前。

2、空压机和增压机

       空气过滤器后空压机也就是原料空气压缩机，目的是为装置提供带压原料气。而增压机用于原料气的增压，目的是为后续膨胀获得液化原料气

3、空气预冷系统

       经过空压机加压后的空气温度很高，原料气在进入分子筛吸附器之前需要降温冷却，预冷系统包括空冷塔、水冷塔、冷冻机组、水泵等。目的是降温并减少空气中的水份

4、纯化系统

       纯化系统的主要装置是分子筛，目的是吸附空气中的水份、二氧化碳以及一些碳氢化合物，分子筛一般是两个，一个在工作时另一个在再生，再生使用的高温气体一般为后续深冷液化装置分馏塔中经过换热器换热后的污氮，分子筛吸附器成对交替使用。

       在空分设备中的可燃物料主要是碳氢化合物，一般为闪点低，且爆炸极限较宽的化合物，纯化效果不好会导致碳氢集聚，一但有点火源的存在很容易引起爆炸产生。乙炔是形成爆炸的最主要因素。当活塞式空压机和膨胀机的润滑油用量过多时，可能有部分油滴或油雾随压缩空气进入精馏塔。普通润滑油在压力7MPa、温度高于150℃时，很容易裂解为轻馏分，其沸点比原润滑油低很多，极易气化混入氧气中。空分设备检修后，也容易遗留油污在设备内。

5、膨胀机

       膨胀机顾名思义就是将空气膨胀，消耗空气中内能获得的冷量补充整个系统中的冷量损失。

6、换热系统

       多股流动气液相在换热器中进行热交换，对压缩空气进行冷却，直至其接近液化温度，其余反流流体在这个环节被加热到常温，例如用于分子筛再生的污氮。

7、分馏塔系统

       通过空气中氧气和氮气的沸点不同，进入分馏塔的液化空气，吸收上升蒸汽的热量而部分蒸发，沸点较低的氮气被大量蒸发，上升蒸气和进入分馏塔的低温液体换热后部分高沸点的氧被部分冷凝。这样气相中氮的含量增大，液体中氧的含量增大，通过多次的操作后将氮、氧分离开来。