空分裝置知識全套

空分裝置知識第一部分：大概介紹空分裝置：空分裝置就是用來把空氣中的各組份氣體分離，分別生產(chǎn)空氣組分的氧氣、氮?dú)?，氬氣等等氣體的一套工業(yè)設(shè)備裝置。最常用的空氣分離方法是低溫精餾法分離。低溫分離方法通過壓縮循環(huán)深度冷凍的方法把空氣變成液態(tài)，經(jīng)過低溫精餾根據(jù)不同沸點(diǎn)而從液態(tài)空氣中逐步分離生產(chǎn)出氧氣、氮?dú)饧皻鍤獾榷栊詺怏w的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的冶金、新型煤化工、大型氮肥、專業(yè)氣體供應(yīng)等領(lǐng)域。其它空氣分離方法，如膜分離法、變壓吸附法（PSA）和真空變壓吸附法（VPSA）等，主要是應(yīng)用于從空氣中分離單一組分。而用于半導(dǎo)體器件制造的高純氧、氮和氬需要低溫精餾法。同樣，稀有氣體氖、氪和氙的可行來源是也使用低溫精餾法。因此低溫精餾法是最重要的空氣分離方法。空分裝置原理1、低溫精餾法低溫精餾法方法是先將空氣冷卻至液化，然后在不同的沸騰溫度下選擇性地蒸餾成分。該工藝可以生產(chǎn)高純度氣體，能耗高。低溫分離過程要求熱交換器和分離塔緊密結(jié)合，以獲得良好的效率，所有制冷能量都由裝置入口的空氣壓縮機(jī)提供。為了達(dá)到較低的精餾溫度，空分設(shè)備需要利用節(jié)流裝置獲得制冷量即等溫節(jié)流效應(yīng)（林德液化循環(huán)），或利用膨脹機(jī)獲取大的等熵膨脹制冷量（克勞特液化循環(huán)），將空氣液化，并且冷設(shè)備必須保持在一個(gè)絕緣的外殼內(nèi)（通常稱為“冷箱”）。

[1]2、其它空氣分離方法膜技術(shù)可以為空氣分離提供替代的、低能耗的方法。例如，在環(huán)境或溫暖溫度下操作的聚合膜可以產(chǎn)生富氧空氣（25-50%氧氣）。陶瓷膜可以提供高純度的氧氣（90%或更多），但需要更高的溫度（800-900℃）才能工作。這些陶瓷膜包括離子傳輸膜（ITM）和氧傳輸膜（OTM）。膜氣體分離是用來提供貧氧和富氮?dú)怏w，而不是空氣，以填補(bǔ)燃料箱的噴氣式客機(jī)，從而大大減少了意外火災(zāi)和爆炸的機(jī)會(huì)。相反，膜氣體分離被用來為飛行員提供富氧空氣在高空飛行的飛機(jī)上沒有加壓艙。變壓吸附提供從空氣中分離氧或氮而不液化。該工藝在環(huán)境溫度下運(yùn)行；沸石（分子海綿）暴露于高壓空氣中，然后釋放空氣并釋放所需氣體的吸附膜。壓縮機(jī)的尺寸比液化裝置小得多，便攜式制氧機(jī)就是這樣制造的，為醫(yī)療目的提供富氧空氣。真空變幅吸附也是一個(gè)類似的過程；產(chǎn)品氣體是在亞大氣壓下從沸石中析出的。空分裝置組成部分自空壓機(jī)來的壓縮空氣，經(jīng)空氣預(yù)冷系統(tǒng)預(yù)冷凈化，分子篩除去水份、二氧化碳、碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)后，一部分空氣被直接送往精餾塔的上塔，另一部分則進(jìn)入膨脹機(jī)經(jīng)膨脹制冷后，被送往下塔。精餾塔中，上升蒸汽和下落液體經(jīng)熱量交換后，在上塔的頂部可得到純度很高的氮?dú)?，在上塔底部可得到純度很高的氧氣?/p>

[1]

[2-3]1、壓縮系統(tǒng)空氣壓縮系統(tǒng)包括空氣入口過濾器，空壓機(jī)，空壓機(jī)級間冷卻器，空壓機(jī)放空消音器等等2、預(yù)冷系統(tǒng)空氣預(yù)冷系統(tǒng)包括水冷塔，空冷塔，水泵，冷凍機(jī)等等3、純化系統(tǒng)分子篩純化系統(tǒng)包括分子篩吸附器，氮?dú)夥趴障羝鞯鹊?、換熱系統(tǒng)空分換熱系統(tǒng)包括主換熱器，過冷器等等5、精餾系統(tǒng)空分精餾系統(tǒng)包括精餾塔，冷凝蒸發(fā)器等等6、產(chǎn)品送出系統(tǒng)產(chǎn)品送出系統(tǒng)包括調(diào)壓站，計(jì)量站等等7、液體儲(chǔ)存后備系統(tǒng)后備系統(tǒng)包括液體儲(chǔ)罐，氣體儲(chǔ)罐，液體蒸發(fā)器等等第二部分：了解與空分有關(guān)的設(shè)備一、公用工程---包含五大專業(yè)鍋爐---提供電力和蒸汽，從而提供動(dòng)力空分---提供化工廠所需的儀表空氣、工廠空氣、氮?dú)?、氧氣等水處?--提供充足的水，有循環(huán)水、純凈水、生產(chǎn)用水、生活用水、廢水處理、中水回用倉儲(chǔ)---儲(chǔ)存原料和產(chǎn)品總變系統(tǒng)---提供電力二、空分裝置的設(shè)備及優(yōu)質(zhì)供貨商空壓機(jī)---沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司（簡稱沈鼓集團(tuán)）（MCO）+西門子電機(jī)增壓機(jī)---阿特拉斯（多軸）+ABB電機(jī)空分---杭氧、開空、川空、液空（國內(nèi)）；林德、法液空、AP、普萊克斯（國外）空壓站---壽力Sullair(美國)壓縮機(jī)（阿特拉斯、英格索蘭、埃利奧特、韓華（三星）、世亞）杭州山立干燥機(jī)（紐曼泰克、德格瑞、日盛）三、沈鼓集團(tuán)沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司（簡稱）是國有大型一類企業(yè)，其前身沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠始建于1934年，1952年國家投資170萬元進(jìn)行擴(kuò)建改造，成為全國第一個(gè)風(fēng)機(jī)專業(yè)制造廠，2003年整體轉(zhuǎn)制為沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)有限公司。2004年5月，根據(jù)國家振興東北老工業(yè)基地的戰(zhàn)略，按照省市區(qū)政府的統(tǒng)一部署，沈鼓集團(tuán)憑借品牌和管理優(yōu)勢對沈陽水泵股份有限公司、沈陽氣體壓縮機(jī)股份有限公司進(jìn)行了戰(zhàn)略重組和重大技術(shù)改造，組建新的沈鼓集團(tuán)。新建成的沈鼓集團(tuán)位于遼寧省沈陽市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，總投資20億元，占地面積80萬平方米，員工總數(shù)5700余人，資產(chǎn)總額96億元。沈鼓集團(tuán)主要從事研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、經(jīng)營離心壓縮機(jī)、軸流壓縮機(jī)等8個(gè)系列300個(gè)規(guī)格的風(fēng)機(jī)類產(chǎn)品，高壓給水泵、強(qiáng)制循環(huán)泵、核泵等51個(gè)系列579個(gè)品種的泵類產(chǎn)品，45個(gè)系列400個(gè)規(guī)格的往復(fù)式壓縮機(jī)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、空分、天然氣輸送、制藥、制酸、國防、環(huán)保等領(lǐng)域。目前是國內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模最大、技術(shù)力量雄厚、工藝裝備精良、產(chǎn)品質(zhì)量最佳、競爭力較強(qiáng)、經(jīng)營效能較高、設(shè)計(jì)和制造技術(shù)始終居于同行業(yè)領(lǐng)先地位，并接近國際同行業(yè)先進(jìn)水平的裝備制造業(yè)企業(yè)。沈鼓MCO壓縮機(jī)具有單缸體結(jié)構(gòu)、采用四段壓縮、首級軸向進(jìn)氣、特制葉輪連接方式等特點(diǎn)，MCO壓縮機(jī)已生產(chǎn)制造了90余臺(tái)，目前已有最大業(yè)績?yōu)槠吲_(tái)河寶泰隆煤化工公司MCO60000Nm3/h空分壓縮機(jī)，流量為330000Nm3/h；另外，沈鼓SVK型空分裝置用離心壓縮機(jī)組具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定、逐級冷卻等優(yōu)勢特點(diǎn)，該機(jī)組已有30余臺(tái)2-4萬空分此類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)，目前最大業(yè)績?yōu)樾陆畤?.2萬空分空壓機(jī)，其壓力為0.6MPa，最大振幅26um，軸承溫度不超過80℃。四、西門子電機(jī)---德國西門子電機(jī)是產(chǎn)地為江蘇，尺寸電壓范圍為220v/380v50hz，技術(shù)特點(diǎn)為防護(hù)等級IP55，高防護(hù)將延長。西門子電機(jī)（SIEMENS電機(jī)）西門子公司是全球領(lǐng)先的電機(jī)制造商，西門子是德國的品牌，擁有超過100多年的電機(jī)制造經(jīng)驗(yàn)。西門子電機(jī)產(chǎn)品涵蓋了幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域所能使用的電機(jī)，無論您需要驅(qū)動(dòng)何種負(fù)載，西門子電機(jī)都能滿足系統(tǒng)的具體要求。五、阿特拉斯---瑞典---阿特拉斯·科普柯AtlasCopco(瑞典)阿特拉斯·科普柯是世界領(lǐng)先的工業(yè)生產(chǎn)率解決方案提供商。其產(chǎn)品和服務(wù)范圍涵蓋壓縮空氣與氣體設(shè)備、發(fā)電機(jī)、建筑與采礦設(shè)備、工業(yè)工具和裝配系統(tǒng)以及相關(guān)的售后服務(wù)和租賃服務(wù)。壓實(shí)設(shè)備、壓縮空氣與氣體、發(fā)電機(jī)、吊車和電車、地基和巖石加固工具、拆除設(shè)備、材料去除工具、氣動(dòng)馬達(dá)、泵、混凝土設(shè)備、灌漿設(shè)備、移動(dòng)式破碎機(jī)和篩分機(jī)、空氣管路附件、膨脹機(jī)、裝載和運(yùn)輸設(shè)備、裝配工具、鉆機(jī)和鑿巖機(jī)、鉆井工具集團(tuán)的總部位于瑞典斯德哥爾摩，它在全球各地的分支遍布150多個(gè)市場，并在大約80個(gè)國家（地區(qū)）設(shè)有本地銷售運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)。在其余國家（地區(qū)），產(chǎn)品是通過經(jīng)銷商和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行營銷的。集團(tuán)在大約20個(gè)國家（地區(qū)）設(shè)有68個(gè)生產(chǎn)制造工廠。制造工廠主要集中在比利時(shí)、瑞典、美國、德國、法國和中國。六、ABB電機(jī)---瑞士ABB電機(jī)是瑞士生產(chǎn)的，因?yàn)锳BB集團(tuán)位列全球500強(qiáng)企業(yè)，集團(tuán)總部位于瑞士蘇黎世。ABB發(fā)明、制造了眾多產(chǎn)品和技術(shù)，其中包括全球第一套三相輸電系統(tǒng)、世界上第一臺(tái)自冷式變壓器、高壓直流輸電技術(shù)和第一臺(tái)電動(dòng)工業(yè)機(jī)器人，并率先將它們投入商業(yè)應(yīng)用。ABB擁有廣泛的產(chǎn)品線，包括全系列電力變壓器和配電變壓器，高、中、低壓開關(guān)柜產(chǎn)品，交流和直流輸配電系統(tǒng)；電力自動(dòng)化系統(tǒng)，各種測量設(shè)備和傳感器，實(shí)時(shí)控制和優(yōu)化系統(tǒng)，機(jī)器人軟硬件和仿真系統(tǒng)，高效節(jié)能的電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)，電力質(zhì)量、轉(zhuǎn)換和同步系統(tǒng)，保護(hù)電力系統(tǒng)安全的熔斷和開關(guān)設(shè)備。這些產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、電力和公共事業(yè)中。六、國內(nèi)四大空分廠家對比---杭氧、開空、川空、液空1、杭氧：杭州杭氧股份有限公司是在原杭州制氧機(jī)集團(tuán)有限公司的基礎(chǔ)上通過股份制改造設(shè)立的國內(nèi)最大的空分設(shè)備和石化設(shè)備開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造成套企業(yè)，以設(shè)計(jì)、制造、銷售成套大中型空分設(shè)備和石化設(shè)備為核心業(yè)務(wù)，是我國空分設(shè)備行業(yè)唯一一家國家級重點(diǎn)新產(chǎn)品開發(fā)、制造基地，屬高新技術(shù)企業(yè)，擁有國家級技術(shù)中心，享有國家外貿(mào)自營權(quán)，是我國重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化基地，亞洲最大的空分設(shè)備設(shè)計(jì)和制造基地，并已成為國際空分“五強(qiáng)”企業(yè)。2、開空：開封空分集團(tuán)有限公司成立于1958年，于1965年建成投產(chǎn)，是我國氣體、液體分離設(shè)備制造業(yè)的大型、骨干企業(yè)、河南省高新技術(shù)企業(yè)、省創(chuàng)新型試點(diǎn)企業(yè)，承擔(dān)著省重大科技項(xiàng)目的研制與開發(fā)。主要產(chǎn)品為成套大、中型氣體、液體空氣分離設(shè)備，金屬組裝式冷庫，城市污水和工業(yè)廢水成套環(huán)保工程及設(shè)備，其中大、中型成套空分設(shè)備為公司主導(dǎo)產(chǎn)品。在國內(nèi)空分行業(yè)中處于第二名的地位。3、川空：四川空分設(shè)備（集團(tuán)）有限責(zé)任公司位于成都以東，距離成都55公里的簡陽市，占地1000余畝，擁有控股子公司16個(gè)，參股企業(yè)15個(gè)，形成了集科工貿(mào)為一體的、跨行業(yè)、跨地區(qū)的大型企業(yè)集團(tuán)，目前總資產(chǎn)達(dá)到18億元，年生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)30億元以上，年設(shè)備生產(chǎn)能力達(dá)50000噸。4、液空：液化空氣（杭州）有限公司于1995年01月19日在杭州市市場監(jiān)督管理局登記成立。法定代表人OlivierMICHEL，公司經(jīng)營范圍包括生產(chǎn)：工業(yè)氣體設(shè)備、低溫儲(chǔ)槽及配套設(shè)備、零部件等。杭氧在6---8萬的等級空分質(zhì)量，性價(jià)比不錯(cuò)。開空3---5萬的等級做的不錯(cuò)。川空做的4萬等級的空分差。七、國外四大空氣公司---林德、法液空、美國空氣化工、普萊克斯林德(Linde)、法液空(AL)、普萊克斯(Praxair)、美國空氣化工產(chǎn)品（APCI）Linde和Praxair合并成新Linde八、英格索蘭---美國---英格索蘭Ingersoll-Rand(美國)英格索蘭(紐約證券交易所代碼：IR)是一家全球性的多元化工業(yè)公司，該公司目標(biāo)是通過創(chuàng)造舒適、可持續(xù)發(fā)展及高效的環(huán)境來全面改善生活質(zhì)量。英格索蘭的員工和旗下品牌：ClubCar?、英格索蘭(IngersollRand?)、冷王(ThermoKing?)和特靈(Trane?)共同致力于改善民用住宅和樓宇建筑的空氣品質(zhì)及舒適度，運(yùn)輸和保護(hù)食品及易腐品安全，并提高工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)率和效率。英格索蘭公司2013年的年銷售額為120億美元,該公司愿景是建設(shè)一個(gè)持續(xù)進(jìn)步、基業(yè)長青的世界?？偛康攸c(diǎn)：美國北卡羅來納州戴維森經(jīng)營范圍：空氣壓縮設(shè)備,工具和電動(dòng)工具等第三部分：介紹空分空氣的成分：78%氮?dú)?21%氧氣+1%二氧化碳及稀有氣體等空分空壓：=空分裝置（深冷分離O2+N2+Ar）+空壓站（壓縮、干燥/儀表氣、裝置空氣、燒焦空氣）產(chǎn)品用途：氧氣：鋼鐵、化工、機(jī)械、國防、醫(yī)療氮?dú)猓夯ば袠I(yè)、電子工業(yè)保護(hù)氣、冷軋/鍍鋅保護(hù)氣、食品冷凍劑氬氣：電子工業(yè)保護(hù)氣、特殊金屬焊接保護(hù)氣氪氙：電光源方面，燈泡中的充裝氣空分行業(yè)的發(fā)展歷程：1903年，德國人卡爾·林德發(fā)明制造了世界上第一臺(tái)以深冷法生產(chǎn)氧氣的空分設(shè)備，采用高壓節(jié)流單塔流程，產(chǎn)氧量為10m3/h，目前空分的制氧能力已經(jīng)達(dá)到100000Nm3/h。國外從事空分行業(yè)的知名企業(yè)有：德國的林德集團(tuán)、法國液空公司、美國氣體產(chǎn)品公司（APCI）、美國普萊克斯公司。國內(nèi)從事空分的知名企業(yè)有：杭氧、開空、川空氧氣的生產(chǎn)方法（1）化學(xué)法：將氧化物在一定條件下分解，放出氧氣。但是化學(xué)法原料貴且消耗量大，生產(chǎn)能力小，難成規(guī)模，只能用于實(shí)驗(yàn)室制氧。（2）電解法：利用水電解制氧，在電解槽中通電，使水分離，制氧制氫，純度高。（3）物理分離法：a)低溫法；b)變壓吸附PSA：分子篩對空氣中的氧、氮選擇性吸附，需要一個(gè)吸附塔，一個(gè)解析塔；c)膜分離法：利用有機(jī)膜的滲透選擇法?？辗至鞒炭諝膺^濾器---空氣壓縮機(jī)---預(yù)冷系統(tǒng)---純化系統(tǒng)---增壓機(jī)---膨脹機(jī)---換熱器（氧氮?dú)猓?--精餾塔---氬系統(tǒng)---氬氣。第四部分：某公司目前空分裝置空分規(guī)模介紹型式：深冷法低溫空氣分離（電機(jī)驅(qū)動(dòng)）氧氣產(chǎn)量：4.8萬表標(biāo)立方（27公斤）氮?dú)猱a(chǎn)量：2.6萬表標(biāo)立方（8.5公斤）和0.7萬表標(biāo)立方（36公斤）氧氣純度：99.8%氮?dú)饧兌龋?9.999%液氧儲(chǔ)量：1500m3液氮儲(chǔ)量：2000m3主要設(shè)備介紹1、空氣過濾器：自潔式空氣過濾器：25.1萬標(biāo)立方的原料空氣經(jīng)自潔式空氣過濾器，除去機(jī)械雜質(zhì)和灰塵，防止固體雜質(zhì)磨損壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)部件?？梢宰陨泶党秊V筒上的灰塵。2、空壓機(jī)：為空氣升壓，使得空氣的壓力到5.2公斤。---利用離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)：原理是通過葉輪對空氣做功，在葉輪和擴(kuò)壓器的流道內(nèi)，利用離心升壓作用和降速擴(kuò)壓作用，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體的壓力。簡單說：就是利用葉輪的高度旋轉(zhuǎn)將常壓空氣甩進(jìn)一定的空間，從而提高空氣的壓力。一個(gè)葉輪使氣體提高的壓力是有限的，所以，要用多個(gè)葉輪壓縮。潤滑油站：可以是沈鼓的油站，還可以是德國的油站。3、預(yù)冷系統(tǒng)：預(yù)冷系統(tǒng)由空氣冷卻塔、水冷卻塔、水泵組成。來自空壓機(jī)的空氣進(jìn)入預(yù)冷系統(tǒng)中空氣冷卻塔的下部，依次與冷卻水、冷凍水逆流接觸達(dá)到冷卻、干燥的目的，并除去空氣中的灰塵和酸性氣體，水冷塔的作用是利用精餾塔反流污氮?dú)馀c水換熱后提供冷凍水。鮑爾環(huán)填料：是20世紀(jì)40年代德國BASF公司在拉西環(huán)填料的基礎(chǔ)上開發(fā)的，它采用金屬薄板沖扎制成，在環(huán)壁上開出了兩排帶有內(nèi)伸舌葉的窗孔，每排窗有五個(gè)舌葉彎入環(huán)內(nèi)，指向環(huán)心，在中心處幾乎相搭，上下兩層窗孔的位置相互錯(cuò)開，一般開孔的總面積約為整個(gè)環(huán)面積的35%左右。典型廠家：萍鄉(xiāng)聯(lián)創(chuàng)環(huán)保；材質(zhì)：金屬，陶瓷，塑料；4、純化系統(tǒng)：經(jīng)預(yù)冷系統(tǒng)出來的空氣經(jīng)分子篩純化器除去空氣中的水、乙炔、二氧化碳、碳?xì)浠衔锏?，分子篩吸附器兩個(gè)交替使用，一個(gè)吸附時(shí)，另一個(gè)再生。分子篩：人工合成的晶體硅酸鹽，5、空氣增壓機(jī)：來自分子篩的凈化空氣經(jīng)離心式空氣增壓機(jī)壓縮后去膨脹機(jī)，還有的去精餾塔。6、板式換熱器：多層板翅式結(jié)構(gòu)，各通道中的冷熱氣通過翅片和隔板進(jìn)行熱交換。使壓縮空氣冷卻。7、膨脹機(jī)：透平膨脹機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式制冷機(jī)械，制冷量占總冷量的85%-90%，節(jié)流降溫。8、精餾塔：利用氧氮的沸點(diǎn)不同，混合液體吸收蒸汽熱量而部分蒸發(fā)，沸點(diǎn)低的氮較多蒸發(fā)，沸點(diǎn)高的氧冷凝，這樣，蒸汽中的氮濃度增大，液體中的氧濃度增大，經(jīng)多次蒸發(fā)和冷凝，最終達(dá)到分離氧和氮。上氮下氧第五部分：其他常溫氧氣控制閥：常溫氧氣控制閥金屬材料的選擇原則：依據(jù)GB16912-2008《深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》表2材質(zhì)工作壓力p≤0.10.1＜p≤11＜p≤33＜p