制氧车间工艺原理

制氧车间工艺原理 一、万立空分系统 1 空压系统工作原理 1(1 自洁式空气过滤器基本原理 空气在经过压缩机压缩之前，必须先清除大气中的颗粒杂质和灰尘。 ,,,,,,,,型自洁式空气过滤器是采用筒式滤纸方式，将空气进行过滤，使颗粒杂质和灰尘粘附在滤纸上，再通过电磁阀控制的反吹气源将粘附在滤纸上的杂质、灰尘清除，达到空气清洁、净化的目的。 1(2 压缩机的工作原理 离心式压缩机是因其工作叶轮在高速旋转过程中， 由于旋转离心力的作用及工作轮中的扩压流动，使气体压力提高， 并在扩压器的作用下进一步将速度能转化成压力能，通过多级离心式压缩， 以最终达到设计压力要求。我厂10000空分装置中的,,,,,,,型空气透平离心压缩机，采用得是单进气，双轴齿轮式四级压缩三级冷却的等温压缩机。 2 空气预冷系统冷却原理 空气经过压缩机压缩后，使压力、温度大幅提高，但根据工艺要求，在进入分子筛系统前必须将空气温度降低到10度以下。 ,,,,,,,,/,.,型空气预冷系统为,,,,10000型,10000-III型空分设备的组成部分。本系统串接于空气压缩机与分子筛吸附器之间，利用空气与喷雾状冷却水逆流接触的特点，以降低进分子筛吸附器前空气的温度和含水量，合理的使用空气预冷系统可以减轻分子筛吸附器的热负荷和吸附水分的负担，延长空分装置的运转周期，特别是高温季节尤显重要。 3 分子筛净化原理 容量22吨的两只大型分子筛罐是空气净化系统的主心脏部分，它既要防潮，又要防碎(如:过速流动等)，但却是制氧系统中易受伤害的部位，一般是成对使用，一只工作，一只再生。 万立分子筛吸附装置是利用活性化学性物质，在与空气的传质接触时，将其水份、乙炔和二氧化碳等杂质吸附，保证干燥、纯净的空气进入分馏塔精馏;经过一段时间后，再通过干燥氮气对其进行加热再生，使其恢复吸附性能。 1 4 增压透平膨胀机系统工作原理 工业制氧中的低温精馏法，首先是必须将空气进行液化，而承担整个空分装置中冷量任务的就是增压膨胀机。 它利用气体经增压机增压后，进入膨胀机内，并产生的机械功被增压机所吸收，使气体压力升高，在膨胀机内进行绝热膨胀，以消耗气体本身的内能，使气体温度下降，产生了空分所必须的冷量。 5 空分精馏原理 精馏是空气中的氧、氮气进行分离的重要环节，它由上塔、下塔和主冷蒸发器三部分组成。根据不同的压力、温度，使液态空气进行不断地蒸发和冷凝的过程。 精馏就是利用空气中的氧、氮沸点的不同，多次的进行部分蒸发和部分冷凝，使沸点高的氧组分不断地冷凝下来，使沸点低的氮组分不断地蒸发出去，以达到空气的分离。 6 氧压系统 根据工业低温制氧的特点，当氧产品从分馏塔内产出时，其压力约为25KPA左右，为满足熔炼转炉用户的压力需求，则要将产品压力升高。 氧压机由曲轴、活塞及相关的联接器组成，当氧压机的主轴旋转一周时，由于曲柄连杆机的作用，活塞往返一次，气缸容积相继地进行一次气体的进气、压缩和排气过程，即完成一次工作循环。气体在循环过程中，压力、温度及容积不断变化，通过三级压缩，最终使氧气压力达到设计要求。 二、6500空分系统 1 空压系统工作原理 1(1 自洁式空气过滤器基本原理 空气在经过压缩机压缩之前，必须先清除大气中的颗粒杂质和灰尘。 ,,,,,,,,型自洁式空气过滤器是采用筒式滤纸方式，将空气进行过滤，使颗粒杂质和灰尘粘附在滤纸上，再通过电磁阀控制的反吹气源将粘附在滤纸上的杂质、灰尘清除，达到空气清洁、净化的目的。 1(2 压缩机工作原理 离心压缩机之所以能压缩气体，是因其工作轮在高速旋转过程中，由于旋转离 2 心力的作用及工作轮的扩压流动，以增加气体动能，随后在扩压器中又进一步把速度能转化为压力能，使气体压力得到提高。单级离心式压缩机升压并不高，约为1.3~2倍的进口压力，为了获得高压，就需要多级离心式压缩机。如6500制氧系统采用TY---520/5.2--1型离心式压缩机就是五级压缩的。 2 空气预冷系统冷却原理 空气预冷系统设于透平空气压缩机与空分塔之间，使空气与喷雾状的冷却水在塔内作逆流直接接触，以降低进空分塔空气的温度，同时减少进塔空气的含水量和杂质。 3 板式换热系统 3(1 概述 6500空分系统中的可逆式换热器具有空气换热和净化双重作用，它与10000空分系统中的分子筛有着较大的区别，空气中的水份、二氧化碳都在此冻结而被清除。 3(2 自清除原理 当含有水份和二氧化碳的湿空气通过切换式换热器时，随着温度的不断降低，水份及二氧化碳全部冻结在换热器的通道内，使空气达到干燥的要求;经过一断时间的切换，让低压干燥的返流气体通过该通道，使前一冻结的水份、二氧化碳在该气体中蒸发、升华而被带走，以保证通道的畅通。 4 透平膨胀机系统工作原理 根据能量转换和守恒定律，气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外作功时，气体能量一定要减少的原理，即带有压力的气体作用在导流器的喷嘴叶片与工作轮上，使之旋转并对外作功进行发电，而消耗气体本身的内能，以降低温度。 5 空分精馏原理 与1000型空分原理相同。 精馏就是利用空气中的氧、氮沸点的不同，多次的进行部分蒸发和部分冷凝，使沸点高的氧组分不断地冷凝下来，使沸点低的氮组分不断地蒸发出去，以达到空气的分离。 6 氧压系统 与1000型氧压系统相同。 3 当氧压机的主轴旋转一周时，由于曲柄连杆机的作用，活塞往返一次，气缸容积相继地进行一次气体的进气、压缩和排气过程，即完成一次工作循环。气体在循环过程中，压力、温度及容积不断变化，通过三级压缩，最终使氧气压力达到设计要求。 三、真空变压吸附4000制氧机系统工作原理 采用的是目前国际上最先进的制氧工艺，常温真空变压吸附法，它使用专利超效合成分子筛吸附材料的双层分子筛系统，通过罗茨鼓风机吸入周围空气，压缩并送入吸附床除去杂质得到纯度,,,,,,,的氧气，同时通过真空风机用抽真空原理对另一吸附床进行再生，使分子筛恢复吸附性能，而达到连续产氧的目的。 4