空氣分離設備

空氣分離設備就是將空氣液化、精餾、最終分離成為氧、氮和其他有用氣體的氣體分離設備，簡稱空分設備。它的最低工作溫度為77K。19世紀末空氣仍被稱為“永久氣體”，后來人們發現在深低溫下空氣也能液化，并因氧、氮沸點不同，可以從液化空氣中分離出氧氣和氮氣。第一臺商品化的制氧機于1903年制成，它最初只是用于金屬的氣焊和切割。

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　　空氣分離設備就是將空氣液化、精餾、最終分離成為氧、氮和其他有用氣體的氣體分離設備，簡稱空分設備。它的最低工作溫度為77K。第一臺商品化的制氧機于1903年制成，它最初只是用于金屬的氣焊和切割。氮肥工業需要氮氣，制氧機發展到能同時生產氧氣和氮氣，改稱空氣分離設備。

　　SMN氮膜系統是一種空氣分離設備，SMN氮膜系統由空氣壓縮機、過濾器和 SMN膜分離制氮裝置組成。壓縮空氣經過濾器進入SMN膜分離制氮裝置，空氣中的氧氣、水蒸氣及少量CO2 快速透過膜進入膜的另一側被富集；氮氣透過膜的相對速率慢而留在膜滯留側被富集。富集后的氮氣其出口壓力大小幾乎和壓縮空氣進入膜系統時的壓力相同，動力損耗非常小。利用空氣分離設備-SMN氮膜系統，可將空氣中氮從78% 提高到95% 以上，最高可得到99.9% 的純氮。用戶如果要更高純度的N2，可以配置化學催化脫O2，得到純度直99.9995% 的高純氮。

　　空氣分離設備-SMN氮膜系統已形成了適合各種用途的全套系列，并通過調節壓縮空氣的壓力、流速及溫度等因素而得到您所希望的氮氣產品純度和產量。同時，在氮膜系統的滲透側可得到富氧空氣，富氧濃度在30--40%。

　　空氣分離設備是由多種機械和設備組成的成套設備，常按空氣壓力來分類。常用的有高壓、中壓和低壓3種．選擇設備類型時應考慮產品種類、容量和純度的要求，以及電耗、安全連續運轉周期等因素。低壓設備由于電耗低、連續運轉周期長、經濟效益高，被廣泛采用。

　　低壓空氣分離設備。整個設備由空氣壓縮系統、雜質凈化和換熱系統、制冷系統和液化精餾 4個主要系統組成。相應的機械設備有空氣透平壓縮機、空氣冷卻塔、透平膨脹機和分餾塔等。低壓空氣分離設備的工作原理建立在液化循環和精餾理論基礎上進入的空氣先經空氣過濾器,而后由透平壓縮機空氣冷卻塔壓縮和冷卻到壓力為0.5兆帕、溫度為303K左右,再進入切換式換熱器(E1、E2)兩換熱器能清除空氣中的水和二氧化碳,并進行熱交換,把空氣冷卻到接近液化溫度(101K)后送入下塔，從下塔抽出一部分空氣送到換熱器(E2)加熱。加熱的空氣與下塔來的少量冷空氣匯合后進入透平膨脹機絕熱膨脹，產生需要的冷量，然后被送往上塔精餾。余下的空氣在下塔初步精餾。在底部得到含氧38%的液化空氣，在下塔的頂部得到含氮 99.99%的純液氮，在中部獲得含氮約95%的污液氮。液化空氣、純液氮、污液氮分別從下塔抽出通過節流閥減壓到約0.05兆帕，送入上塔作回流液，在此進行第二次深低溫精餾,在上塔底部得到含氧99.6～99.8%的高純度氧氣，流經換熱器(E4、E2、E1)與空氣進行熱交換，升溫到大氣溫度后排出塔外。在上塔頂部獲得含氮99.999%的高純度氮氣，在上塔中部得到含氮約96%的污氮，均經換熱器(E3、E4、E2、E1)復熱到大氣溫度后排出裝置。位于上、下塔之間的冷凝蒸發器也是一種換熱器，它的功用是通過換熱，將上塔底部的液氧蒸發，而將下塔的氣氮冷凝，故稱冷凝蒸發器。液氧蒸發后一部分作為產品輸出，其余部分作為上塔精餾所需的上升蒸氣。下塔冷凝的液氮，一部分送往上塔作上塔回流液，另一部分作為下塔精餾所需要的回流液。因此，冷凝蒸發器是使上、下塔能起精餾作用的不可缺少的設備之一。除上述主要設備外,冷箱內還有吸附器,它能吸附未被凍結在換熱器(E1、E2)中的雜質二氧化碳和易爆物質。箱內還設有液氧泵，使液氧循環流動和清除致爆物質，以保證設備的安全運轉。在低溫下工作的換熱器、塔、液氧泵和透平膨脹機等都裝在填充有絕熱材料的冷箱內，以減少冷量損失。出冷箱的產品氧氣和氮氣，再送往貯存系統和透平壓縮機內升壓到需要的壓力后供用戶使用。