空分基礎常識目錄一、對空分的初步認識二、制取氧氮的三種方法三、空分工藝流程方框圖五、空氣分離工藝原理六、制氧工藝流程的選擇七、空分設備的選型和材質的選擇八、如何確定空分裝置的規模九、空分裝置的安全性結束語一、對空分的初步認識

1、空氣是一種均勻的多組分混合氣體，其中氮占78.7%，氧占20.95%，氬占0.932%，另外還有微量的水蒸氣、二氧化碳、碳氫化合物、灰塵等。

2.氧氣廣泛用于鋼鐵、有色金屬、化工、能源、機械、國防、醫療行業，在本項目主要用于氣化爐，是煤氣化的氣化劑之一，與煤、水蒸氣反應生成粗合成氣；少量用于硫回收工段和尾氣回收工段。

3.氮氣廣泛用于冶金、電子與石油工業、化工、食品、醫療、高科技行業，在本項目主要作為保護氣、置換氣、汽提氣，用在全廠各工段。4、氬氣用于金屬冶煉、機械、電子、照明等行業，在本項目中沒有使用。5、空氣分離，簡稱空分。空分作為公用工程的一部分，主要任務是為氣化工段提供純氧。并為全廠各個工段提供符合標準的儀表空氣、工藝空氣和不同壓力規格的氮氣。副產品為液氧、液氮、液氬，可作為產品出售，提高投資收益。生產過程中排放的冷凝液送到脫鹽水站，回收利用。二、制取氧、氮的三種方法

1、深度冷凍法。從空氣中提取氧、氮和稀有氣體的技術。先將空氣通過壓縮、膨脹、降溫，直至空氣液化，再利用氧氮的氣化溫度(沸點)的不同，沸點低的氮氣相對于氧要容易氣化這個特性，在精餾塔內讓溫度較高的蒸汽與溫度較低的液體不斷相互接觸，液體中的氮較多的蒸發，氣體中的氧較多的冷凝，使上升蒸汽中的氮含量不斷提高，下流液體的氧含量不斷地增加，以此實現空氣中氧氮的分離。要將空氣液化，就需要將空氣冷卻到

-173℃以下，這種制取高純度產品的方法叫做深度冷凍法，而利用沸點差將液空分離的過程就是精餾過程。由于提取產品純度高，裝置可以大型化，普遍應用于空分行業。２、變壓吸附法。利用分子篩對不同的分子具有選擇吸附的特點，有的分子篩對氮具有較強的吸附性能，讓氧分子通過，因而獲得純度較高的氧氣；有的分子篩對氧據有較強的吸附性能，讓氮分子通過，因而獲得純度較高的氮氣。由于吸附劑的吸附量有限，當吸附某種分子達到飽和時，就沒有繼續吸附的能力，需要將被吸附的物質趕掉，才能恢復吸附能力，這一過程叫再生。為了保證連續供氣，需要兩個以上的吸附塔交替工作。再生的方法可采用加熱提高溫度的方法（ＴＳＡ），或降低壓力的方法（ＰＳＡ）。這種方法流程簡單，操作方便，運行成本較低，但不能獲得高純度的產品，氧純度通常在93%左右，適合配套于氧氣用量不大，產品純度要求不高的裝置。。

３、膜分離法。利用有機物聚合膜的滲透選擇性，當空氣通過薄膜或中空纖維膜時，氧分子穿透薄膜的速度約為氮分子的４－５倍，從而實現氧氮的分離。這種方法裝置簡單，操作方便，啟動快，投資少，氮富氧濃度一般適宜在35%左右，規模也只適宜于小型裝置，用于富氧燃燒和醫療保健等方面。三、空分工藝流程方框圖原料空氣過濾壓縮預冷純化換熱精餾儲槽儀表、工藝氣液體產品外售氧氣氮氣冷凝液回收四、空氣分離工藝原理精餾原理：利用兩種物質的沸點的不同，多次的進行混合蒸汽的部分冷凝和混合液體的部分蒸發的過程，以達到將混合物中組分分離的目的。空氣低溫分離是利用多塔低溫精餾工藝從壓縮空氣中制取高純度的氧、氮、氬產品。壓縮空氣經過分子篩吸附器，除去所含的雜質，包括水、CO2、碳氫化合物等。再經換熱器被冷卻至低溫，在精餾塔中可分離為氧、氮、氬等產品。裝置所需冷量主要由增壓透平膨脹機和節流閥制取。五、空分主要配套設備1、壓縮機、增壓機：利用外部輸入的功將氣體的壓力能提高的機器，應用于化工工藝流程，氣體輸送及動力工程。本項目空分車間采用離心式壓縮機，適用于大流量低壓比的場合，具有結構緊湊，運轉平穩等特點。2、汽輪機：是用蒸汽來做功的旋轉式熱能動力機械，具有效率高、功率大、轉速容易控制，壽命長、運轉安全可靠等優點，因此得到了廣泛的推廣和應用。在本項目空分車間用于拖動空壓機和增壓機。3、汽輪機、空壓機、增壓機及附屬設備占空分總投資的50%左右。4、空冷塔、水冷塔：對空氣體預冷、洗滌。5、吸附器：吸附空氣中可燃氣體成分和易凍結成分。6、分離塔：實現空氣分離，包括換熱系統、制冷系統和產品輸送、儲存系統。六、制氧工藝流程的選擇附表:內壓縮、外壓縮比較附圖：典型空氣循環、膨脹空氣進下塔工藝流程序號對比的項目內壓縮流程外壓縮流程1由壓力氧引起的危險性較小較大2由烴濃縮引起的危險性較小較大3裝置的一次性投資略低略高4長期的維護使用費用較少較多5占地面積較小較大6氬提取率較高較低7液體產量較多較少8連續供氧的可靠性較好較差9氧提取率略低（約低1～2﹪）略高10能耗較高（約高3～7﹪）較低11啟動時間較短較長12變工況運行的靈活性較差較好七、如何確定空分裝置的規模空分規模的大小主要取決于氣化爐的產量、爐型和煤質情況。氣化裝置與空分裝置的關系。正常生產時氣化負荷的變化影響到空分裝置的負荷。空分裝置的變負荷范圍是70%-110%，機組的變負荷范圍是75%-105%.如果說煤質變化較大，灰分增加較多，那么氣化的比氧耗就要增加。八、空分設備的選型和材質的選擇本項目空分為八萬以上等級，該等級壓縮機組完全依靠進口，空分裝置中精餾塔、板式換熱器、中壓膨脹機、液體泵和一些關鍵的閥門進口外，其余可國產化。機組、裝置的控制系統和分析儀表需要進口。空分裝置中靜設備使用材質為碳鋼、不銹鋼、鋁鎂合金

、純鋁等，沒有特殊鋼材。閥門的選型和選材。九、空分裝置的安全性環境對空分裝置的影響對主冷構成主要威脅的物質是隨空氣一起帶入冷箱的乙炔、二氧化碳、碳氫化合物、氧氮化合物，這些物質在主冷內（某些死角）集聚，流動摩擦產生靜電，造成空分塔爆炸。

制氧機爆炸發生的部位