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空分制氧的几种工艺

日期: 2019-07-31 09:31:08
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工业上常用的制氧方法有:

其中,低温精馏分离方法是目前普遍采用的方法,特点是生产成本低,技术成熟,不仅最经济,又能大量生产氧、氮气,而且适合大规模工业化生产,是主要的制取方法。

1.低温精馏分离法

低温精馏分离法制氧就是以自然界中的空气为原料,先使空气在低温下液化。然后在精馏塔中利用氧、氮各组分沸点不同,分离为氧气和氮气。

空分装置的工作过程:

空气的过滤和压缩

压缩空气的初步冷却

空气的净化,包括水分和碳氢物的去除

空气被冷却到液化温度

冷量的制取

液化和精馏

危险杂志的排除

2。吸附法

变压吸附法是20世纪50年代末才开发成功的,由于其独有的灵活方便、投资少、能耗低的优点,近年来变压吸附空分富氧技术在中小规模富氧应用领域得到越来越多的应用。

氮分子含有孤对电子而极性大于氧并且有较大的四极矩,因而N2与沸石骨架中阳离子的作用力强。空气逐层通过沸石柱后,气相中的含氧量逐渐提高,这样便可得到富氧流出气。

一套变压吸附制氧(制氮)系统主要包括三部分:空气压缩系统、压缩空气预处理系统、吸附分离系统。

变压吸附空气分离的技术进步主要集中在两个方面:

变压吸附空分工艺过程的改进,使过程更加节能高效;

变压吸附空分吸附剂性能的改进。

吸附剂是变压吸附技术的基础,吸附剂的性能决定着吸附分离效果,从而决定着吸附设备投资和分离的经济性。

特点:

1)开停车方便:原始开车几十分钟左右可按要求获得合格产品。临时停车后重新启动即可迅速恢复供给合格产品。

2)操作弹性大。

3)自动化程度高。整个吸附分离过程由PLC或DCS控制,可以实现无人操作。

4)操作成本较低。运行成本较低,主要操作成本为电耗,先进的装置电耗≤0.4kW•h/m³(O2)。

5)分子筛寿命长。在正常操作情况下一般可使用8~10年,无环境污染。

6)投资省,一次性投资低。

3.电解法

把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。用电解法制取一立方米氧要耗电12~15千瓦小时,是很不经济的。所以,电解法不适用于大量制氧。

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