空分生产安全操作规程
一、空分分离常用方法
空气中的主要成分是氧气和氮,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组份沸点的不同而将各组份分离出来,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。在正常运行中,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
重量百分比 体积百分比 化学符号 名 称
O2 氧 75.5 78.09 N2 氮