空分课件1.ppt
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空分装置空分历史简介空分:简单的说就是把空气分离的过程空分装置的作用空气是一种取之不尽的天然资源,它由具有丰富用途的氧气、氮气、氩气等气体组成。这些气体在空气中是均匀地相互混合在一起的,要将他们分离开来是比较困难的,为此近百年来,随着工业技术的发展,对空气的分离形成了三种技术方法:吸附法、膜分离法及低温法。空气分离技术简介空气分离技术简介空气分离技术简介空气基础知识组成空气基础知识空气基础知识空气基础知识空气基础知识空气液化空气液化空气液化获得低温的方法——节流和膨胀空气中杂质的清除空气中杂质的清除空气中杂质的清除空气中杂质的清除空气中杂质的清除空气中杂质的清除空气中杂质的清除空气分离空气分离空气分离空气分离空气分离空气分离蒸汽不断上升,液体不断下流,使处于平衡的两相物在容器中分开,然后进入另一容器,与不平衡物流接触,再达到新的平衡状态。如此循环下去,气液相浓度发生变化,结果气相中氮含量逐步增加,液相中氧含量逐步提高。使氧氮混合物得到分离。下部进料的饱和空气温度最高,起加热作用。顶部进入的饱和液体温度最低,起冷却作用。气液相需连续进料,这样才能保证容器中热质交换过程连续地、稳定地进行,同时不断地获得产品。下塔精馏:精馏塔下部的上升蒸气温度要比上部下流的液体温度高,所以膨胀空气进入下塔后空气温度会比上塔下流的温度高,当下塔的气体每穿过一块塔板就会遇到比它温度低的液体,这时,气体的温度会下降,并不断的被冷凝成液体,液体被部分气化;由于氧的液化温度最高,所以氧被较多的冷凝下来,剩下的蒸气含氮浓度就会有所提高。就这样,一次,又一次的循环下去,到塔顶后,蒸气中的氧大部分被冷凝到液体中去了;从而得到了蒸气中含氮纯度达到99.9%的高纯氮;这部分气体被引入主冷,被上塔的液氧冷凝成液氮后部分做为回流液回流下塔再次精馏(如图:1-2所示),部分被送往上塔作为上塔的回流液。同时下塔液空纯度也得到了含氧36%的液空上塔精馏:将下塔液空经节流降压后送到上塔中部,作为上塔精馏原料;而从主冷部分抽出的液氮则成为上塔的回流液;与下塔精馏原理相同,液体下流时,经多次部分蒸发和冷凝,氮气较多的蒸发出来,于是下流液体中含氧浓度不断提高,到达上塔底部时,可以获得含氧99.9%的液氧;部分液氧作为产品抽出;由于下塔上升蒸气(纯氮气),被引入主冷冷凝,所以它将热量较多的传给了液氧,致使液氧复热蒸发作为上塔的上升气;在上升过程中,一部分蒸气冷凝成液体流下,另一部分蒸气随着不断上升,氮含量不断增加;到塔顶时,可得到99%以上的氮气。填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。空气分离技术特点3)精馏塔的低压塔和中压塔都采用规整填料塔,阻力小、节能且分离效率高。在精馏系统中还设置了氩增效塔既可以提高氧提取率,又为将来提氩提供了条件。4)冷箱内的管道、阀门及设备桶体均采用不锈钢材质,焊接工艺成熟,强度好,安装清洁程度要求相对较低。露天安装的阀门采用了防尘措施。可以保证阀门调节的灵活快捷。技术特点产品用途技术性能指标装置功能生产方法及流程特点生产方法及流程特点生产方法及流程特点生产方法及流程特点生产方法及流程特点生产方法及流程特点天润化肥装置设计规模主要技术规格注:1.产品执行标准:氧产品执行JB/T8693-1998;氮产品执行GB/T8979-1996合格品。2.所有产量单位为Nm3/h,是在0℃和0.1013MPa(A)条件下测体积流量,称为标态流量。3.产品送入买方管网前时,在空分界区出口处测量。4.性