大型空分装置流程设计与研究

⑴ 空分生产工艺流程

给你一个大型空分的流程作参考：
原料空气自吸入口吸入，经自洁式空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。过滤后的空气进入离心式空压机，经压缩机压缩到约0.62MPa(A)，然后进入空气冷却塔冷却。冷却水为经水冷塔和氨蒸发器冷却后的水。空气自下而上穿过空气冷却塔，在冷却的同时，又得到清洗。
经空冷塔冷却后的空气进入切换使用的分子筛纯化器，空气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附。分子筛纯化器为两只切换使用，其中一只工作时，另一只再生。纯化器的切换周期约为480分钟，定时自动切换。
净化后的空气分成二股。一股空气进入低压板式换热器，被返流污氮气冷却后直接进入下塔。
另一股空气去增压空压机，这股空气分成三部分：第一部分为仪表空气和工厂空气，经过增压空压机第一级压缩冷却后送入仪表空气管网；第二部分空气经增压空压机第一段增压后进入膨胀机的增压风机中增压，然后被冷却器冷却至常温后进入高压板式换热器，再从板式换热器下部抽出进入膨胀机去膨胀。膨胀后的空气送入下塔。第三部分空气在增压空压机的第二段继续增压，经冷却后进入高压板式换热器，用来与高压液氧换热。高压空气经节流后进入下塔。
空气经下塔初步精馏后，获得液空、纯液氮和污液氮，并经过冷器过冷后节流进入上塔。经上塔进一步精馏后，在上塔底部获得液氧，并经液氧泵压缩后进入高压板式换热器，复热后出冷箱，进入氧气管网。另在上塔底部抽取液氧送入液氧贮槽备用。
从下塔顶部得到压力氮气，经低压板式换热器复热后出冷箱，压力为0.4MPa。
从上塔顶部抽取的低压氮气送入低压氮气管网。另抽取液氮送入液氮贮存系统。
从上塔上部引出污氮气经过冷器、高压板式换热器和低压板式换热器复热出冷箱后分成两部分：一部分进入分子筛系统的蒸汽加热器，作为分子筛再生气体，其余污氮气去水冷塔。
从上塔中部抽取一定量的氩馏份送入粗氩塔，粗氩塔在结构上分为二段，第二段粗氩塔底部的回流液体经液氩泵加压后送入第一段顶部作为回流液；氩馏份经粗氩塔精馏得到粗氩，并送入纯氩塔中部，经纯氩塔精馏后在塔底部得到99.999%Ar的精液氩。

⑵ 空分设备的生产能力

我国空分设备的生产规模已经从早期只能生产20m3/h（氧）的制氧机。发展到现在具有生产20000 m3/h、30000 m3/h、50000 m3/h和60000m3/h的大型空分设备的能力，以及已经完成科研阶段，即将进行制造80000m3/h特大型空分设备的能力。 空分设备是一个大型的复杂系统，主要由以下子系统组成：动力系统、净化系统、制冷系统、热交换系统、精馏系统、产品输送系统、液体贮存系统和控制系统等。
动力系统
主要是指原料空气压缩机。空分设备将空气经低温分离得到氧、氮等产品，从本质上说是通过能量转换来完成。而装置的能量主要是由原料空气压缩机输入的。相应地，空气分离所需要的总能耗中绝大部分是原料空气压缩机的能耗。
净化系统
由空气预冷系统（空冷系统）和分子筛纯化系统（纯化系统）组成。经压缩后的原料空气温度较高，空气预冷系统通过接触式换热降低空气的温度，同时可以洗涤其中的酸性物质等有害杂质。分子筛纯化系统则进一步除去空气中的水分、二氧化碳、乙炔、丙烯、丙烷和氧化亚氮等对空分设备运行有害的物质。
制冷系统：空分设备是通过膨胀制冷的，整个空分设备的制冷严格遵循经典的制冷循环。不过通常提到的空分制冷设备，主要是指：膨胀机。
热交换系统
空分设备的热平衡是通过制冷系统和热交换系统来完成的。随着技术的发展，现在的换热器主要使用铝制板翅式换热器。
精馏系统
空分设备的核心，实现低温分离的重要设备。通常采取高、低压两级精馏方式。只要由低压塔、中压塔和冷凝蒸发器组成。
产品输送系统
空分设备生产的氧气和氮气需要一定的压力才能满足后续系统的使用。只要由各种不同规格的氧气压缩机和氮气压缩机组成。
液体贮存系统
空分设备能生产一定的液氧和液氮等产品，进入液体贮存系统，以备需要时使用。只要是由各种不同规格的贮槽、低温液体泵和汽化器组成。 大型空分设备都采用计算机集散控制系统，可以实现自动控制。
空分设备从工艺流程来说可以分为5个基本系统：
杂质的净化系统
主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置，净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔等。
空气冷却和液化系统
主要由空气压缩机、热交换器、膨胀机和空气节流阀等组成，起到使空气深度冷冻的作用。
空气精馏系统
主要部件为精馏塔（上塔、下塔）、冷凝蒸发器、过冷器、液空和液氮节流阀。起到将空气中各种组分分离的作用。
加温吹除系统
用加温吹除的方法使净化系统再生。
仪表控制系统
通过各种仪表对整个工艺进行控制。

⑶ 根据操作压力不同,空分装置分为哪几种流程

摘要 方案1：传统单塔流程

⑷ 空分工艺流程有哪些

大气通过自洁式空气过滤器被空压机吸入。压缩空气冷却后进入预冷系统冷却，送入分子筛纯化器去除掉空气中的二氧化碳和碳氢等有害杂质。清洁空气然后送入冷箱，进入主换热器被反流气体冷却到流程所需的温度。一部分冷却后的空气进入膨胀机膨胀制冷。膨胀后的空气进入分流塔，或主换热器复热。剩余空气进入分流塔进行低温分离。分离后的氧气、氮气和废弃经主换热器复热后出冷箱。废气出冷箱后进纯化器再生分子筛，还有一部分废气进预冷系统提供冷量。

几乎每套空分设备的流程都不相同。流程是空分厂家根据产品气液状态、设备规模、氧氮比例、投资规模、能耗要求等很多因素设计的，不存在一个统一的规范。 总的原理就是预冷系统将压缩后的热空气预冷，然后纯化系统去除有害杂质，然后进冷箱。 冷箱里面，通过膨胀机制冷，通过换热器进行各股气体之间的热交换达到工艺要求的温度，通过分流塔和主冷进行空气分离。

以上纯手工输入，如还有问题欢迎随时来问。

⑸ 关于空分操作方面的问题

1.你这样的问题是很难有确切的答案的。空分装置的设计有很多种流程，大小的跨度也非常大。2.排放200Nm^3/H时（你可能指的是低压氧），液氮产量的变化为每小时约800Nm^3左右，即1000KG，比例约为1：4。
3.如果是大型的空分，增加液氧量（即减少气氧）可以用上塔的压力增加或者气量的减少来调节，不一定要动液氮。如果你确认是增加的气氧量，（你的低压氧的液或气态必须明确），那可以通过降低上塔的压力或者增加气量的方式来调节，也不一定要动液氮。
4.如果你即要增液氧（或者气氧），还想通过增加液氮排放的方法来控制氩馏分，那液氩产量必然要减少。因为总的制冷量是一定的。尤其是增加液氮时，总液体产量必减。因为氮耗费的能量是最大的。它的液化温度在三者中是最低的。

⑹ 空分装置基本原理和过程

空分设备是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备，广泛应用于传统的冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业气体供应等领域。

具体流程为：自空压机来的压缩空气，经分子筛除去水分、二氧化碳、碳氢化合物等杂质后，一部分空气被直接送往精馏塔的上塔，另一部分则进入膨胀机经膨胀制冷后，被送往下塔。精馏塔中，上升蒸汽和下落液体经热量交换后，在上塔的顶部可得到纯度很高的氮气，在上塔底部可得到纯度很高的氧气。

(6)大型空分装置流程设计与研究扩展阅读：

空分生产生产区现场人员的衣着必须无油和无油脂。装置工作区内禁止贮放可燃性物品。对装置运行所必需的润滑剂和原材料，必须由专人妥为保管。要防止氧气的局部增浓。如果发现某些区域空气中的氧气已经增浓或存在增浓的可能性，则必须清楚地作出标记，并加以强制通风，对存在氢增浓的地方也应参照办理。

在空分装置正常运行时，2#膨胀机增压后空气出口水分含量分析AIA402突然出现波动，最高上涨到54.7ppm，以远远超过正常值在2ppm。同时2#膨胀空气与主换阻力PI405AA也增长至50kPa，导致膨胀空气进塔量突然减少2000m/h。

⑺ 开封黄河空分集团的技术科研

黄河空分设计研究院在高新技术产品研发中，积极运用国际先进的分子筛预净化、增压透平膨胀机制冷、规整填料塔、全精馏无氢制氩和DCS全程计算机控制技术，采用国际先进的计算机软件进行产品设计，充分保证空分装置的先进性、稳定性和可靠性，形成了独具黄河空分特色的全精馏制氩技术以及分馏塔制造工艺，成套空分设备的研制已达到国内一流的水准。
黄河空分拥有实力非凡的现场制造工艺专家小组，致力于精工打造空分装置的核心设备——分馏塔，在设计上对塔的结构进行改进，在制造上加大工艺装备的投入，运用更加科学合理的工艺进行组装，使公司的筛板塔塔板质量更好，规整填料塔的填料充装更均匀。黄河空分的分馏塔在总体设计制造水平上已处于行业一流水平。
黄河空分积极应用全精馏制氩技术开发新产品，3800～28000m3/h不同规格的带氩空分设备已形成制氩产品系列，并全部成功投运，氩产品产量和纯度均达到或超过设计指标。为江阴华西气体有限公司研制的KDON-12000/21000/420型空分设备各项技术指标均达到国内领先水平，尤其是氩提取率高达84%，，成为黄河空分系列带氩空分装置中成功研发投运的典范；6000m3/h和10000m3/h等级空分装置的出氩达标率居国内同行业领先地位。充分证明黄河空分的制氩技术日臻完善，所研制的产品流程先进、配置可靠、质量过硬、性能突出、高效低耗、运行稳定。 2008年，国内首套国产化率最高的28000m3/h大型内压缩流程空分设备由黄河空分研制成功，并在华盛江泉集团临沂江鑫钢铁有限公司投入运行。该套空分装置主要机组和部件的国产化率达到97%，为国内空分行业应用国产化机组和部件之最，标志着黄河空分研发大型空分设备的实力登上了一个新台阶，同时取得内压缩流程在大型空分设备开发应用方面的历史性突破。 黄河空分坚持“重视百分之一，确保百分之百”的质量方针，通过ISO9001－2000质量管理体系认证，拥有各类加工、检测设备近300台，具有压力容器设计许可证和制造许可证、压力管道设计许可证和安装许可证，并取得了特种机器设备工程安装二级资质。严格的质量规范、严密的质保体系保证了黄河空分的产品在市场上享有良好的口碑和信誉。KDON—15000/15000型空分设备获河南省高新技术产品证书；企业申报国家专利达到6项。

⑻ 空分工艺流程具体是怎样的

楔横轧专业化工厂的主要工艺流程

楔横轧专业化工厂主要工艺流程如下：长棒料→定尺下料→加热→轧制→空冷→正火→抛丸→矫直→检验
下面就每一工序的作用加以说明：
(1)长棒料。从冶金厂来的棒料一般长度为4～6m，到厂后应经检验，主要内容包括：化学成分、直径公差及椭圆度、表面有无缺陷，中心疏松级别等。
(2)定尺下料。按照零件毛坯体积（加烧损）加上料头损失为下料体积进行定尺下料。用剪断机下料的优点是生产率高、在断口处无材料损失，缺点是剪口有马蹄形。故这种下料只能用于产品两头需轧细并去掉料头的产品。用带式锯下料虽然有切口损失，但由于切口质量好，是楔横轧车间主要下料方式。
(3)加热。楔横轧车间理想的加热方法为电感应加热。它与燃料加热比较，优点为不容易发生过热与过烧，产品质量有保证；氧化铁皮损失小；生产机动灵活；生产环境好以及节省人力与地方；容易实现机械化，自动化生产等。所以，凡有条件的工厂都应采用中频电感应加热。
(4)轧制。轧制是楔横轧轴类零件的主要工序。轴类零件的成形工艺在这里完成，所以也是整个生产流程的中心环节。对于碳素钢和低合金钢，一般轧制温度为
1000～1200℃。对利用楔横轧工艺制坯，紧接着模锻成形零件（如生产发动机连杆），一般取较高的温度轧制，没有特殊要求的取较低的温度轧制。轧机的生产率一般为每分钟6～12件（或对）。
(5)空冷。多数轧件采用轧后空冷。空冷经检验后就可以向用户交货，也有需要正火状态交货的，大多采用空冷后，再加热经正火后交货的，但也有采用轧后余热正火的。
(6)正火。一般采用台车式电阻正火炉进行轴类零件毛坯的正火处理。正火的主要目的是得到符合切削加工的硬度（一般hb190～220）；符合晶粒度等内部组织的要求以及消除零件的内应力等。
(7)抛丸清理。轴类零件毛坯多采用抛丸清理。其主要目的一是清除轧制、正火后轧件表面形成的氧化铁皮及其他缺陷（皱纹、毛刺等），减少在切削加工中刀具的磨损；二是显露轧件表面缺陷，为检查轧件质量提供条件。
(8)矫直。对于楔横轧轴类件，尤其是细长的轴类件，在加热、轧制、冷却以及正火处理中，免不了有弯曲变形，所以通常需要矫正工序。一般做法是，在小型压力机的工作台上垫上v形铁，靠人工操作将冷下的轧件矫直。
(9)检验。轧件质量检验的目的在于保证产品质量符合锻件的技术标准。其检验的内容包括：尺寸与几何形状、表面质量、内部质量、力学性能与化学成分等。

⑼ 大型空分装置用低温液体膨胀机设计及数值研究-赵威 学位类型:工学硕士 导师:孙金菊 ：2008

大型空分装置用低温液体膨胀机设计及数值研究-赵威 学位类型:工学硕士 导师:孙金菊 ：2008
对大型内压缩流程空分装置用低温液体膨胀机在不同工况下的整级流 场进行了数值模拟计算,预测了不同工况下转子的轴向力水平,对影响轴向力的因素进行了参数化研究.数值结果显示,轴向力随着流量的增加而线性地缓慢增加； 随着轴封密封齿与转子间的间隙增大,轴向力迅速减小并反向；轴向力计算的结果为改进和进行轴向力平衡结构的设计提供了相应的依据.同时,通过分析、对比计 算轴向力的两种方法(数值模拟和经验公式法)所得的结果,指出了经验公式法计算轴向力的局限

⑽ 空分技术的流程

(1)根据制冷方式分类
1)按工作压力分为高压流程、中压流程和低压流程。高压流程的工作压力高达10.0～20.0MPa，制冷量全靠节流效应，不需膨胀机，操作简单，只适用于小型制氧机或液氮机。中压流程的工作压力在1.0～5.0MPa，对于小型空分装置由于单位冷损大，需要有较大的单位制冷量来平衡，所以要求工作压力较高，此时，制冷量主要靠膨胀机，但是节流效应制冷量也占较大的比例。低压流程的工作压力接近下塔压力，它是目前应用最广的流程，该装置具有低的单位能耗；
2)按膨胀机的型式分为活塞式、透平式和增压透平式。活塞式膨胀量小，效率低，只用于一部分旧式小型装置。透平式由于效率高，得到最广泛的应用。对低压空分装置，由于膨胀后的空气进入上塔参与精馏，希望在满足制冷量要求的情况下膨胀量尽可能地小，以提高精馏分离效果。增压透平是利用膨胀机的输出功，带动增压机压缩来自空压机的膨胀空气，进一步提高压力后再供膨胀机膨胀，以增大单位制冷量，减少膨胀量。这在新的低压空分流程中得到越来越广泛的应用；
3)按膨胀气体分为空气膨胀流程和氮膨胀流程。膨胀后空气进上塔会影响精馏；氮气膨胀使主冷中氮的冷凝量减少，即进入上塔的回流液减少，同样对上塔精馏有影响，二者各有优缺点。
(2)按净化方式分类
1)冻结法净除水分和CO2。空气在冷却过程中，水分和CO2在换热器通道内析出、冻结；经一定时间后将通道切换，由返流污氮气体将冻结的杂质带走。根据换热器的型式不同，又分为蓄冷器和板翅式切换式换热器。这种方式切换动作频繁，启动操作较为复杂，技术要求高，运转周期为1年左右；
2)分子筛吸附净化流程。空气在进入主换热器前，已由吸附器将杂质净除干净。吸附器的切换周期长，使操作大大简化，纯氮产品量不再受返流气量要求的限制，运转周期可达两年或两年以上，目前受到越来越广泛的应用。
(3)按分离方式分类
低温法分离空气是靠精馏塔内的精馏过程。
1)根据产品的品种分为生产单高产品、双高产品、同时提取氩产品或全提取稀有气体等流程；
2)根据精馏设备分为筛板塔和规整填料塔等。
(4)按产品的压缩方式分类
可分为分离装置外压缩和装置内压缩两类。装置外压缩是单独设置产品气体压缩机，对装置的工作没直接影响。装置内压缩是用泵压缩液态产品，再经复热、气化后送至装置外。相对来说内压缩较为安全，但是，液体泵是否正常将直接影响到装置的运转。