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    沧州二手空分制氧厂设备
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    沧州二手空分制氧厂设备

    更新时间:2020-09-08   浏览数:21
    所属行业:化工 化工机械设备 化工反应设备
    发货地址:山东省济宁梁山县  
    产品规格:
    产品数量:9999.00台
    包装说明:
    单 价:668.00 元/台
    三空分设备产生的制冷量消耗在什么地方?

    答:空分设备在启动阶段,冷量首先用来冷却装置,降低温度,产生液态空气,在塔内积累起精馏所需的液体。待内部温度、液面等工况达到正常后,所需的冷量比启动阶段大为减少,主要是为了保持塔内正常的工况。这时,设备处于低温状态,外部必然有热量不断传入,在换热器的热端必然存在传热温差。产生的冷量首先要弥补跑冷和热交换不完全这两项冷损,以保持工况的稳定。当装置有少量的低温泄漏或存在其他冷损时,则所需的冷量增加。此外,当装置生产的部分液态产品输出装置时,低温产品所带出的冷量Q0,也需要生产更多的冷量来弥补。因此,空分设备生产的制冷量Q与各项冷量损失及冷量消耗保持相等,才能维持工况稳定,这叫“冷量平衡”。


    如果冷量消耗大于制冷量,则为“冷量不足”;冷量消耗小于制冷量,则为“冷量过剩”。这两种情况均会破坏冷量平衡,反映在液氧面下降或液氧面上升。这时,均需对制冷量做相应的调整,以便在新的基础上达到新的平衡。

    元混合物,其浓度为氧20.95%,氩0.93%,氮78.09%(按容积)。
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    空分设备制氧机操作中哪些因素会影响手工分析氧纯度的精确性





    根据工业用气态氧的国家标准,分析氧气纯度采用铜氨溶液吸收法。目前小型制氧机、空分设备生产中都采用这种方法。对于大型制氧机、空分设备生产,可作为校核自动分析仪的标准方法。


    该分析方法的原理是:用量气管取100mL样品气,然后把取好的样品气送入充满吸收液和铜丝圈的吸收器内。氧气经反应后被吸收,样品气体积骤减。再把吸收后剩余的气体引回量气管测量其体积缩减。样品气减少的毫升数就是样品气中所含的氧气量。因为样品气量为100mL,所以直接读出氧气的体积百分含量。


    分析器由带三通旋塞的量气管、吸收器和水准瓶组成。量气管和吸收器用内径为2mm的玻璃毛细管和橡皮管连接。吸收器内装满用直径约1mm的纯铜绕成的铜丝圈,水准瓶用橡皮管和量气管连接。在水准瓶、量气管和吸收器内充以吸收液。


    吸收液的配制方法为:将600g氯化铵(分析纯)溶解于1000mL蒸馏水中,加入1000mL质量分数为25%~28%的氨水,混合均匀后倒入装满铜丝圈的吸收器中即成。


    在有氨存在时,铜易被氧化生成氧化铜和氧化亚铜。它们再与氢氧化铵、氯化铵作用,生成可溶性高铜盐和亚铜盐。而亚铜盐易吸收氧生成高铜盐,高铜盐又被铜还原成亚铜盐。如此反复循环作用,达到吸收氧的目的。


    影响制氧机、空分设备氧气分析准确性的因素有:


    1)仪器的气密性。特别是三通旋塞应经常涂抹润滑脂,使之转动灵活,又不漏气。


    2)吸收剂。铜丝会不断消耗,应注意经常补充,保持在吸收瓶容量的4/5左右。吸收液出现黄色时就应更换。更换时要留下约1/5的旧溶液,以增加新换溶液中的亚铜盐。


    3)取样。分析管中不能有残气,取样前要吹洗管道;取样动作要迅速,以免因边取样边被吸收,将影响准确度;取样数量要准确。


    4)分析。气体送入吸收瓶后要充分摇晃,使氧被充分吸收;气体返回量气管时,速度不能过快,以免空气漏入分析器;读数时,水准瓶中的液面应与量气管中的液面在同一水平面上;为检验分析结果是否精确,可再次将剩余气体送入吸收瓶吸收,然后再回到量气管读数。如果两次分析结果相差不大于0.01%,则说明分析是正确的。
    对于不同压力,可得不同的氧、氮平衡曲线(见图1-15)图中压力P3>P2>P1,压力越高,饱和液体线和饱和蒸汽线之间的距离越窄,也就是说高压下气-液间浓度差变小,而在低压下浓度差加大。在相同的液相浓度X0下,可以看出y1>y2>y3。气液相浓度差越大,表示氧气分离越容易,因此在低压下,分离空气是比较有利的,因为可以大大减少精馏塔板的数量。
    沧州二手空分制氧厂设备
    空气分离
    空气分离,简称空分。是指应用低温冷冻原理从空气中分离出其组分(氧、氮和氩、氦等稀有气体)的过程。一般先将空气压缩,并冷至很低温度,或用膨胀方法使空气液化,再在精馏塔中进行分离。例如当液态空气沸腾时,比较容易挥发的氮(沸点一196℃)先气化,氧则后气化(沸点一183℃)。

    简称空分,利用空气中各组分物理性质不同(见表),采用深度冷冻、吸附、膜分离等方法从空气中分离出氧气、氮气,或同时提取氦气、氩气等稀有气体的过程。

    空气分离



    空气分离常用的方法是深度冷冻法。此方法可制得氧、氮与稀有气体,所得气体产品的纯度可达98.0%~99.9%。此外,还采用分子筛吸附法分离空气(见变压吸附),后者用于制取含氧70%~80%的富氧空气。近年来,有些国家还开发了固体膜分离空气的技术。氧气、氮气及氩气、氦气等稀有气体用途很广,所以空气分离装置广泛用于冶金、化工、石油、机械、采矿、食品、军事等工业部门。


    沿革

    编辑


    1895年,德国人C.林德研究成功了一次节流循环液化空气的方法,这是简单的深度冷冻循环。它采用节流膨胀和逆流换热,称为林德循环。1902年,德国林德公司制成了套林德循环单级精馏工业装置。同年,法国人G.克劳德研究成功了带往复式膨胀机的中压冷冻循环液化空气的方法,可减少冷冻消耗,称为克劳德循环。1939年,苏联人∏.Л.卡皮查将离心式膨胀机用于低压空分装置,称为卡皮查循环,使能耗进一步下降。目前,各国都趋向发展大型化板翅式换热器的全低压空分装置,使单机制氧能力不断提高,能耗不断降低。中国于1953年开始制造每小时生产30m3的制氧装置,1958年制造了每小时生产3350m3的制氧成套设备,1970年设计了板翅式换热器的大型全低压空分装置,每小时制氧能力为10000m3。深度冷冻法  分为两步,先行制冷,再加之精馏即可得到不同的气体产品。



    空气分离







    制冷



    为了使空气液化,可采用不同的深度冷冻循环装置,主要以林德循环和克劳德循环为基础。前者是通过节流膨胀制冷;后者除仍有节流膨胀外,还有一部分气体在膨胀机中作等熵膨胀。气体进行等熵膨胀时,温度的降低要比节流膨胀大,而且能回收一部分压缩功,所以比节流膨胀经济。其他各种改进的深度冷冻循环,有双压节流循环、带氨预冷节流循环、逐级重叠循环等。


    在深度冷冻法的各种循环中,典型的流程(见图)是先使空气在过滤器中滤去尘埃等杂质进入压缩机,再经分子筛净化器除去空气中在低温下易凝固气体,如水蒸气和二氧化碳等,已净化的空气在换热器中由产品氮气和氧气降温。出换热器后,空气分成两路:一路经第二换热器继续冷却后,再经节流阀降压;另一路经膨胀机降压。两路膨胀后的空气温度均降至103K左右,进入双级精馏塔的下塔底部。






    精馏



    在深度冷冻法中,主要的分离过程是在双级精馏塔中进行的。该塔由上、下两塔和塔间的冷凝蒸发器组成。进入下塔底部的空气在该处的温度和压力条件下,已部分液化。由于液氮沸点比液氧沸点低,因而下塔底部的液化气体是富氧液态空气,含氧量一般为30%~40%。下塔操作压力应高于上塔才能使下塔顶部氮的冷凝温度高于上塔底部液态氧的沸腾温度(见p-V-T关系)。从而使冷凝蒸发器内热量由管内传向管间,并具有一定的传热温差。冷凝蒸发器同时起到了下塔塔顶冷凝和上塔塔底加热的作用。空气在下塔由下而上经过多层塔板精馏,使易挥发组分氮的浓度逐渐提高,并在冷凝蒸发器管内冷凝成液氮。一部分液氮在下塔作回流液;一部分收集于液氮槽,经减压后作为上塔塔顶回流液。下塔底部的富氧液态空气,经节流阀进入上塔中部,与冷凝蒸发器蒸发出来的气体逆流接触。由此使下流液体中的含氧量由上至下不断增加,后积聚在冷凝蒸发器管间,含氧量可达99%以上,并不断在此蒸发出产品氧而引出塔外。上塔塔顶引出的则是产品氮,浓度亦可达98%以上。出精馏塔的产品氧和产品氮的温度都很低,可通过换热器使输入空气降温。


    由于氩的沸点介于氮、氧沸点之间,利用双级精馏塔还不能同时得到纯氮和纯氧。若在上塔中部适当部位抽出富氩气体作为提氩原料,则产品氮、氧的浓度可提高。沸点较低的氖和氦气积聚在液氮上面,可抽出作为提氖、氦的原料。沸点比较高的氪、氙则积累在上塔底部液态氧和气体氧中,可抽出作为提氪、氙的原料。

    空气分离



    分子筛吸附法  基于分子筛对氮和氧的不同吸附力,空气通过分子筛床层后,吸附相和气相中的组成将发生变化从而达到分离的目的,由于吸附相含氮量较高,故流出气体中含氧量较高。吸附柱足够长时,可制得一定纯度的氧气,分子筛可采用减压脱附的方法由给定的压力、温度和成分,再根据热焓的计算式,求出与给定成分相对应的饱和汽相和饱和液相的热焓值,并将所得的点1\\、2\\…和1\、2\、…连接起来,则可得饱和蒸汽线(虚线)和饱和液体线(实线)、然后再借助给定压力下的T-x图,求出在两相区的等温线(见图1-17)。
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    空气分离设备
    空气分离设备就是将空气液化、精馏、终分离成为氧、氮和其他有用气体的气体分离设备,简称空分设备。它的低工作温度为77K。19世纪末空气仍被称为“气体”,后来人们发现在深低温下空气也能液化,并因氧、氮沸点不同,可以从液化空气中分离出氧气和氮气。台商品化的制氧机于1903年制成,它初只是用于金属的气焊和切割。氮肥工业需要氮气,制氧机发展到能同时生产氧气和氮气,改称空气分离设备。
    中文名 空气分离设备 外文名 air separation plan 应 用 应用以及氮肥工业的迅速发展 时 间 1903年 特 点 同时生产氧气和氮气
    目录
    1 简史
    2 氮膜系统介绍
    ▪ 简介
    ▪ 产品规格
    3 分类
    4 空分设备
    5 分离设备流程
    6 工作原理
    7 优势
    8 工艺流程
    简史
    到50年代,由于吹氧炼钢和高炉鼓风工艺的推广应用以及氮肥工业的迅速发展,空气
    空气分离设备
    分离设备向大型化发展,并应用了近代的科研成果,如采用透平压缩机、透平膨胀机、板翅式换热器、微型计算机和分子筛吸附器等设备之后,空气分离设备不断得到改进和完善,设备中的空气压力从高压(20兆帕)降到低压(小于1兆帕),单位产品的电耗也逐渐下降(每立方米氧的电耗从1.5降至0.6千瓦·小时)。现代空气分离设备能生产各种容量、不同纯度的气态或液态产品,也能制造超高纯度的氧和氮(如含氧99.998%和含氮99.9995%)空气分离设备还能根据用户的需要,通过电子计算机的控制,随时增减产品的数量,达到经济用氧的目的。到80年代,大型空气分离设备的氧气生产能力已达到70000米(/时;空气压力下降到0.36兆帕;连续运转周期可达2年以上。
    氮膜系统介绍
    简介
    SMN氮膜系统是一种空气分离设备,SMN氮膜系统由空气压缩机、过滤器和 SMN膜分离制氮装置组成。压缩空气经过滤器进入SMN膜分离制氮装置,空气中的氧气、水蒸气及少量CO2 快速透过膜进入膜的另一侧被富集;氮气透过膜的相对速率慢而留在膜滞留侧被富集。富集后的氮气其出口压力大小几乎和压缩空气进入膜系统时的压力相同,动力损耗非常小。 利用空气分离设备-SMN氮膜
    空气分离设备
    系统,可将空气中氮从78% 提高到95% 以上,高可得到99.9% 的纯氮。用户如果要更高纯度的N2,可以配置化学催化脱O2,得到纯度直99.9995% 的高纯氮。
    空气分离设备-SMN氮膜系统已形成了适合各种用途的全套系列,并通过调节压缩空气的压力、流速及温度等因素而得到您所希望的氮气产品纯度和产量。同时,在氮膜系统的渗透侧可得到富氧空气,富氧浓度在30--40%。
    产品规格
    流量 1--2000Nm3/hr
    压力 ≤1.2MPa
    纯度 95~99.9995%
    露点 -40~70℃
    三、空气分离设备-SMN氮膜系统的优点
    通过增加膜组件可很容易地扩大系统产氮量,压力损失小;
    实现无人看管,系统全部由计算机操作管理,纯度在95%~99.9%之间由流量自由调节;
    开机、停机简单方便,启动到正常供气仅需几分钟,膜组寿命可长达十年;
    甚少保养,无运动部件,无须更换移动组件,根据用户需要现场配置不同规格的氮气系统;
    重量轻,结构紧凑,节省空间,移动方便,与氮气纯化装置连接方便。
    分类
    空气分离设备是由多种机械和设备组成的成套设备,常按空气压力来分类。常用的有高压、中压和低压3种.
    选择设备类型时应考虑产品种类、容量和纯度的要求,以及电耗、安全连续运转周期等因素。
    低压设备由于电耗低、连续运转周期长、经济效益高,被广泛采用。
    低压空气分离设备 。整个设备由空气压缩系统、杂质净化和换热系统、制冷系统和液化精馏 4个主要系统组成。相应的机械设备有空气透平压缩机、空气冷却塔、透平膨胀机和分馏塔等。低压空气分离设备的工作原理建立在液化循环和精馏理论基础上进入的空气先经空气过滤器,而后由透平压缩机空气冷却塔压缩和冷却到压力为0.5兆帕、温度为303K左右,再进入切换式换热器(E1、E2)两换热器能清除空气中的水和二氧化碳,并进行热交换,把空气冷却到接近液化温度(101K)后送入下塔,从下塔抽出一部分空气送到换热器(E2)加热。加热的空气与下塔来的少量冷空气汇合后进入透平膨胀机绝热膨胀,产生需要的冷量,然后被送往上塔精馏。余下的空气在下塔初步精馏。在底部得到含氧38%的液化空气,在下塔的顶部得到含氮 99.99%的纯液氮,在中部获得含氮约95%的污液氮。液化空气、纯液氮、污液氮分别从下塔抽出通过节流阀减压到约0.05兆帕,送入上塔作回流液,在此进行第二次深低温精馏,在上塔底部得到含氧99.6~99.8%的高纯度氧气,流经换热器(E4、E2、E1)与空气进行热交换,升温到大气温度后排出塔外。在上塔顶部获得含氮99.999%的高纯度氮气,在上塔中部得到含氮约96%的污氮,均经换热器(E3、E4、E2、E1)复热到大气温度后排出装置。位于上、下塔之间的冷凝蒸发器也是一种换热器,它的功用是通过换热,将上塔底部的液氧蒸发,而将下塔的气氮冷凝,故称冷凝蒸发器。液氧蒸发后一部分作为产品输出,其余部分作为上塔精馏所需的上升蒸气。下塔冷凝的液氮,一部分送往上塔作上塔回流液,另一部分作为下塔精馏所需要的回流液。因此,冷凝蒸发器是使上、下塔能起精馏作用的不可缺少的设备之一。除上述主要设备外,冷箱内还有吸附器,它能吸附未被冻结在换热器(E1、E2)中的杂质二氧化碳和易爆物质。箱内还设有液氧泵,使液氧循环流动和清除致爆物质,以保证设备的安全运转。在低温下工作的换热器、塔、液氧泵和透平膨胀机等都装在填充有绝热材料的冷箱内,以减少冷量损失。出冷箱的产品氧气和氮气,再送往储存系统和透平压缩机内升压到需要的压力后供用户使用。
    空分设备
    air separation plant
    将空气液化、精馏、终分离成为氧、氮和其他有用气体的气体分离设备,简称空分设备。它的低工作温度为 77K。空气是气体的混合物,干燥空气的组成见表1[干燥空气的组成]。
    分离设备流程
    1、空气分离设备流程冻结法净除水分和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、空气分离设备流程按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,受到越来越广泛的应用。
    工作原理编辑
    空气分离设备
    空气分离设备
    变压吸附制氮(简称PSA制氮)是一种先进的气体分离设备,以优质的碳分子筛(CMS)为吸附剂,采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。氧、氮两种气体在分子筛表面上的扩散速率不同,直径较小的气体分子(O2)扩散速率较快,较多的进入碳分子筛微孔,直径较大的分子N2扩散速率较慢,进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异,当压缩空气通过碳分子筛吸附塔时,氧在吸附相富集,氮在气体相富集,可使氧氮分离,在PSA条件下连续制取氮气。
    优势
    成本低:PSA是一种简便的制氮方式,开机后几分钟产生氮气,氮气成本低于深冷法空分制氮;
    选用优质进口碳分子筛:具有吸附容量大,抗压性能高,使用寿命长;
    技术力量和售后服务:设备集装箱化,现场安装时,
    空气分离设备
    只需连接气源,电源;
    优良的电气和机械装配技术,提供连续性技术服务,负责现场调试及培训工作;
    低能耗:采用独特的吸附塔、布气系统、碳分子筛装填工艺,并针对不同要求的制氮机选用不同工艺和不同型号的优质碳分子筛,使吸附塔体积缩小,空气消耗量降低,从而合使能耗降低;
    智能化:采用人性化的人机界面,智能化控制,您所做的只是按一下按钮,就能源源不断的供应所需的氮气,解决您外购氮气及搬运气瓶的烦恼;
    个性化;为特殊客户量身定做,无需氮气纯化装置,也可直接制取纯度为99.999%的高纯氮气;
    模块化:采用独有国家技术的模块化结构,设备结构清晰流畅,紧凑美观,具有极大的灵活性,便于未来系统扩容,降低投资成本;
    长寿命:采用独有的气流控制技术和分子筛装填技术,大限度的减小气流对分子筛的冲击,降低分子筛的磨损,寿命更长。
    空气分离设备-变压吸附制氮装置主要技术指标
    氮气产量1~2000Nm3/h
    露点:-40℃~-60℃
    氮气纯度:95~99.999%
    氮气出口压力:≤0.6MPa
    压缩空气:压力≥0.8MPa
    工艺流程
    其工艺流程为中压带透平膨胀机的克劳特循环。空气从大气中吸入空压机,被压缩到所需的压力,再经末级冷却器冷却后进入氟里昂预冷机组,被冷却至5℃左右进入纯化器,在其中除去水份、二氧化碳、碳氢化合物等物质,进入分馏塔。经纯化后的压缩空气进入分馏塔的主换热器(上),与主换热器(下)来的氧、氮及馏份气进行热交换后经节流阀与膨胀机出来的冷空气会合于下塔底部的蒸发器,在下塔进行传热、传质过程。液空在下塔预分后,再节流到上塔进一步分馏,在塔顶得到纯氮气,上塔中部抽出之馏份气经上换热器回收冷量后作为纯化器再生吹冷用,产品纯氮气通过管道输往用户。产品氧气在输氧管路旁接水封器后导入储气囊通往氧压机。
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