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空分工艺流程简介.ppt

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空分工艺流程简介,www.baosteelgases.com,2,内容,空分基础知识 空气的组成及各组分性质 空气分离的基本原理空分主要设备及工艺流程介绍空气过滤器空气压缩机预冷系统纯化系统空气增压机膨胀机冷箱产品压缩系统液体后备系统空分装置产能数据,空气的组成,空气的主要成分以及在常压下的液化温度组分 含量 液化温度K 液化温度C 氮气 78.08% 77.4 -195.8氧气 20.95% 90.2 -183.0氩气 0.934% 87.3 -185.9氖气 18.21 PPM 27.1 -246.1氦气 5.239 PPM 4.2 -268.9氪气 1.14 PPM 119.8 -153.3氙气 0.087 PPM 165.0 -108.1氢气 ~0.5 PPM 20.4 -252.8,氧、氮、氩的主要性质,氧 氧气是一种化学活泼性气体,不可燃,但强烈助燃,无色,无味,无毒,不导电,不导热(良好的绝热体),微溶于水,可以和除惰性气体以外的极大多数物质 发生化学反应。 液氧为淡蓝色,略重于水的液体(1.142*1000kg/m3)。 氧气具有顺磁性的特性。 氧气广泛第用于炼钢、炼铁、有色金属冶炼、煤 气化,金属切割、污水处理,造纸厂纸浆处理、 医疗等各个行业。 液氧可经济方便地用于氧的储存及运输 。,氧、氮、氩的主要性质,氮 氮气是一种化学不活泼气体,不可燃,不助燃, 无色,无味,无毒,不导电,不导热(良好的绝热体),微溶于水。 液氮是一种无色液体,略轻于水(0.81*1000kg/m3)。 在一个大气压下, 液化温度为-195.8 OC。 氮气可用于化肥行业,制造氮肥;用于化工和 玻璃行业作保护气体;油田注氮(代替CO2, 气驱) ;用于食品行业作食品保 鲜。 液氮用于深度冷冻,用于经济方便地储存及长 途输送氮气。,氧、氮、氩的主要性质,氩 氩气是一种稀有气体、惰性气体、单原子气体,自 然界中还未发现氩的化合物 。 液氩的性质类似于液氮,但比水略重(1.39*1000kg/m3)。 氩气是一种很好的保护气体,广泛用于作钛金属冶 炼的保护气,合金钢冶炼的保护气,焊接保护气、 制造硅晶片的保护气以 及灯泡充气等。 液氩可经济方便地用于氩的储存及运输。 氩的经济价值大大高于氧氮气。,空气中主要杂质,空气中主要杂质含量组分 含量 液化温度K 液化温度CH2O 0.1%~2.8% 273.15 0CO2 350 PPM 196.6 -78.6CH4 1~3 PPM 111.7 -161.5NO 0.5 PPMCO 0.06~1 PPMO3 0.01~0.1 PPMC2H6 0.01~0.1 PPMC2H4 0~2 PPMC2H2 0~1 PPMC3H8 0~0.1 PPMC4H10 0~0.2 PPMC5H12 0~0.008 PPM,空气中杂质的性质,对空分设备影响最大的杂质,除了灰尘外主要是水分、二氧化碳以及碳氢化合物。 在常压下,当温度低于0℃时,水分将凝结成固体状态(冰),当温度低于零下78.6℃时,二氧化 碳将凝结成固体状态(干冰),而冷箱内的空分设备一般均工作在零下170℃以下。 碳氢化合物,特别是乙炔极易与液氧发生强烈的化学反应,引起爆炸。因此,清除空气中的杂质十分必要。,空气的主要组成部分是氧( O2 ),氮(N2 ) 以及 氩(AR)。 空气中的主要杂质是水分(H2O),二氧化碳(CO2) 以及碳氢化合物(CnHm)。 空气的分离,就是除去空气中的有害杂质,并把混合气体分离成氧、氮、氩等“纯”气体。 空气分离的基本原理是由于空气中氧、氮、氩组分的泡点(露点,沸点)温度不同,从而得以互相分离。N2: -195.8 ℃ Ar: -185.9 ℃ O2: -183.0 ℃,空气分离的基本原理,精馏过程:在蒸馏的塔板上,将温度较高的饱和蒸汽与温度较低的饱和液体进行充分接触,则饱和蒸汽将放出热量给饱和液体,饱和蒸汽放出热量将部分冷凝,饱和液体将吸收热量而部分蒸发。饱和蒸汽在部分冷凝时,由于氧是高沸点组分,因而较多地冷凝,并进入液相中,所以蒸汽中的低沸点组分氮的浓度有所提高,液体在部分蒸发过程中,由于氮是低沸点组分
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