空分生产安全操作规程

空分生产安全操作章程

一、空分分离常用方法空气中的主要成分新生儿打嗝怎么办 是氧气和氮，它们分别

以分子状态存在。分子是保持它原有属性的最小颗粒，直径在10-8cm,

而分子的数目非常多，并且不停地在作无规则运动，因此，空气中的

氧、氮等分子是均匀地相互混合在一起的，要将它们分离开始较困难

的。目前主要有三种分离方法：（1）低温法（2）吸附法（3）膜分离

法二、工艺流程2.1 基本原理和过程空气分离的基本原理，是利用

液化空气中各小组份沸点的不同而将各小组份分离出来，要达到这个

目的，空分装置的工作包括下列过程： (1) 空气的过滤和压缩 (2)

空气中水份和二氧化碳的清除 (3) 空气被冷却到液化温度 (4) 冷

量的制取 (5) 液化 (6) 精馏 (7) 危险杂质的排除2.1.1 空气的过

滤和压缩:大气中的空气先经过空气自洁式过滤器过滤其灰尘等机械

杂质，然后在空气透平压缩机中被压缩到所需要的压力。•压缩产生

的热量被冷却水带走。2.1.2 空气中水份和二氧化碳碳氢化合物的清

除:加工空气中的水份和二氧化碳若进入空分设备的低温区后，会形

成冰和干冰，就会阻塞换热器的通道和塔板公安服装 上的小孔。因而配用分子

筛吸附器来预先清除空气中的水份和二氧化碳，进入分子筛吸附器的

空气温度约为～21℃。分子筛吸附器成对切换使用，一只工作时另一

只在再生。2.1.3 空气被冷却到液化温度:空气的冷却是在中压换热

器I、中压换热器II中进行的，在其中循环空气被来自膨胀后的返

流空气和返流气体冷却、增压空气被来自膨胀后的返流空气和返流气

体冷却到超临界状态。与此同时，冷的返流气体被复热。2.1.4 冷量

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的制取:由于绝热损失、换热器的复热不足损失和冷箱中向外直接排

放低温流体，分馏塔所需要的冷量是由空气在高、低温膨胀机中等熵

膨胀和等温节流效应而获得的。2.1.5 液化在起动阶段，加工空气在

中压换热器I、中压换热器II和过冷器中与返流冷气流换热而被部

分液化。在正常运转中，氮气和液氧的热交换是在冷凝蒸发器中进行

的，由于两种流体压力的不同，氮气被液化而液氧被蒸发，氮气和液

氧分别由下塔和上塔供给，这是保证上、下塔精馏过程的进行所必需

具备的条件。(注:起动时，大部分气体也是在主冷中被冷却至液化温

度而被液化的)。2.1.6 精馏空气中主要组份的物理特性如下表1.1

和表1.2表1.1

名 称化学符号体积百分比重量百分比氮N278.0975.5氧Ｏ

220.9523.1氩Ar0.9321.29二氧化碳ＣＯ20.030.05氦

.00006氖Ne0.00160.0011氪.00032氙

0.00004表1.2名称化学符号气化温度℃熔化温度℃比 重临

界点Kg/m3Kg/l℃10-1MPa(G)氮N2-195.8-209.861.250.81-14734.5

氧O2-183-218.41.431.14-11951.3氩

氦Ar-185.7-189.21.7821.4-12249.59

氖He-268.9-272.550.180.125-267.72.335

氪Ne-246.1-248.60.7481.204-228.728.13

氙Kr-153.2-157.21.7352.155-63.756

Xe-108.0-111.81.6643.52+16.660.1空气中99.04%是氧气和氮气，

0.932%是氩气,它们基本不变。氢、二氧化碳和碳氢化合物视地区和

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环境在一定范围以内变化。空气中的水写给妈妈的一封信 蒸汽含量随着饱和温度和地理

环境条件影响而变化较大。水蒸汽和二氧化碳具备和空气大不相同的

性质，在大气压力下,水蒸汽达到0℃和二氧化碳达到-79℃时,就分

别变成冰和干冰,•就会阻塞板式换热器的通道和筛板上的小孔。因

此这些组份必须在空气进冷箱前除去。空气中的危险杂质是碳氢化合

物，尤其是乙炔。•在精馏过程当中如乙炔在液空和液氧中浓缩到一

定程度就有发生爆炸的可能，因此乙炔在液氧中含量规定不得超过

0.1PPm，这教学任务 兴旺发达的意思 必须予以充分的注意。•稀有气体中的不凝性气体如氖氦

气，由于其冷凝温度很低，总以气态集聚在冷凝蒸发器中，侵占了换

热面积，而影响换热效果，因此也要经常排放。分离过松软的近义词 程可获得相当

产量的高纯度产品。•空气的精馏是在氧—氮混合物的气相与液相接

触之间的热质交换过程当中进行的，气体自下而上流动，而液体自上

而下流动, 该过程由筛板(填料)来完成。由于氧、氮组份沸点的不同，

氮比氧易蒸发，氧比氮易冷凝，气体逐(段)板通过时，氮浓度不断增

加，只要有足够多的塔板(填料)，在下塔顶部可获得高纯的液氮，反

之液体逐板(段)通过时,氧浓度不断增加，在下塔底部可获得富氧液

空，在上塔底部可获得高纯度液氧。上升气体和下流液体在塔板(填

料)上的热质交换过程可从图1.1中理解：进入某一段塔板(填料)上

的上升猪肝的家常做法 气体在A点的温度T2•比在相同成份下的液体的B点的温度

T1高，随后的平衡将发生在T1与T2•间垂直线上的C点(温度T3)，

但在T3温度下，只有具备比B点氧浓度更高的液体E点和比A点氧

浓度更低的气体D点才能平衡，这样氧组十大名茶 份在下流液体中聚集，而氮

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组份在上升气体中富集，通过足够多塔板(填料)的分离，最后可得液

体为纯氧，气体为纯氮。在下塔中空气被初次分离成富氧液空和氮气，

液空由下塔底部抽出后经节流送入和液空组份相近的上塔某段上，一

部分液氮由下塔顶部抽出后经节流送入上塔顶部，液空和液氮在节流

前一般先在过冷器中过冷。空气的最终分离是在上塔进行。产品液氧

是由上塔底部抽出，同时，另一部分液氧经液氧泵压缩送入换热器汽

化后,以产品高压氧气输出，氮气由上塔顶部抽出。而产品液氮由下

塔顶部抽出，并通过过冷器过冷后送出。低温全精馏制氩(无氢制

氩)•的所有设备均置于空分设备的保冷箱内，粗氩塔Ⅰ、粗氩塔Ⅱ

(因粗氩塔太高故分成两段)、纯氩塔均为填料塔。在粗氩塔Ⅰ内，气

态氩馏份沿填料盘上升，由于氧的沸点qq登录空间 比氩高，故高沸点组分氧被大

量地洗涤下来，形成回流液返回上塔。粗氩塔Ⅱ底部粗液氩返回粗氩

塔I上部作回流液。因此上升气体中的低沸点组份(氩)含量不断提高，

最后在粗氩塔Ⅱ顶部得到含氧≤2PPM,含氩98～99%的粗氩气，粗氩

气在粗氩冷凝器中被液空冷凝成粗液氩。由于氮的沸点(-195.78℃)

与氩的沸点(-185.7℃)相差较大，因此含氮量约为1～1.5%的粗液氩

在纯氩塔中得到进一步分离，最后在纯氩塔蒸发器底部得到

99.999%Ar以上的纯氩产品。2.1.7 危险杂质的排放:空气中的危险

杂质是碳氢化合物，尤其是乙炔。在精馏过程当中如乙炔在液空和液

氧中浓缩到一定程度就有发生爆炸的可能，因此乙炔在液氧中含量规

定不得超过0.1PPm，这必须引起充分的注意。在冷凝蒸发器中，由

于液氧的不断蒸发，将会有使碳氢化合物浓缩的危险，但是只要从冷

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凝蒸发器中连续排放部分液氧就可防止浓缩。2.2 主要指标现场核对

为准确2.3工艺流程概述2.3.1 液氧和液氮的生产原料空气从空气

吸入塔入口吸入，经自洁式空气过滤器AF除去灰尘及其它机械杂质，

空气经过滤后在离心式空压机（原料、循环一体机）TC中的原料段

经压缩至0.51Mpa左右。经空气冷却塔AC预冷，冷却水分段进入冷

却塔内，下段为循环冷却水，上段为经水冷塔WC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。空气经空气

冷却塔冷却后，温度降至～21℃，然后进入切换使用的分子筛纯化器

MS1201（或MS1202），空气中的二氧化碳、碳水化合物及残留的水蒸

气被吸附。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240分钟，定时自动切换。空气经净化

后，由于分子筛的吸附热，温度升至26℃～28℃。这股空气与膨胀

后通过中压换热器Ⅰ（E1）、中压换热器Ⅱ（E2）复热的空气混合，

经离心式空压机TC中的循环段压至2.75 Mpa，再分成两股。其中一

股经高、低温膨胀机的增压机增至4.687 Mpa进入冷箱，经中压换热

器Ⅰ冷却至-173℃后，再次分成两股。一股进入低温膨胀机膨胀后进

入下塔，另一股继续在中压换热器Ⅱ中被返流气体冷却液化节流后进

入下塔。而另外一股压力为2.75 Mpa的中压空气，经中压换热器Ⅰ

冷却至-23℃，进入高温膨胀机膨胀，膨胀后的空气与从下塔返抽经

中压换热器II的空气在中压换热器I中汇合,再复热后出冷箱，进入

离心式空压机TC中的循环段作为循环空气。在下塔中，空气被初步

分离成氮和富氧液体空气，顶部气氮在主冷凝器K1中液化, 同时主

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冷的低压侧液氧被气化。部分液氮作为下塔回流液，另一部分液氮从

下塔顶部引出，经过冷器E4被纯氮气和污氮气过冷并节流后送入上

塔C2顶部。污液氮（含氧量为19.45% O2）经过冷器E4过冷后，再

经节流送入上塔C2上部。液空在过冷器E4中过冷后经节流送入上塔

C2中部作回流液。

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